EA033842B1 - Axmi477, Axmi482, Axmi486 AND Axmi525 TOXIN GENES AND METHODS FOR THEIR USE - Google Patents

Axmi477, Axmi482, Axmi486 AND Axmi525 TOXIN GENES AND METHODS FOR THEIR USE Download PDF

Info

Publication number
EA033842B1
EA033842B1 EA201691192A EA201691192A EA033842B1 EA 033842 B1 EA033842 B1 EA 033842B1 EA 201691192 A EA201691192 A EA 201691192A EA 201691192 A EA201691192 A EA 201691192A EA 033842 B1 EA033842 B1 EA 033842B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
plant
seq
nucleotide sequence
amino acid
sequence
Prior art date
Application number
EA201691192A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201691192A1 (en
Inventor
Дуэйн Алан Лехтинен
Кимберли С. Сэмпсон
Кира Робертс
Итан Данн
Нана Шугюль
Original Assignee
Атеникс Корп.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Атеникс Корп. filed Critical Атеникс Корп.
Publication of EA201691192A1 publication Critical patent/EA201691192A1/en
Publication of EA033842B1 publication Critical patent/EA033842B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/32Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Bacillus (G)
    • C07K14/325Bacillus thuringiensis crystal protein (delta-endotoxin)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N47/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid
    • A01N47/40Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having a double or triple bond to nitrogen, e.g. cyanates, cyanamides
    • A01N47/42Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having a double or triple bond to nitrogen, e.g. cyanates, cyanamides containing —N=CX2 groups, e.g. isothiourea
    • A01N47/44Guanidine; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8279Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance
    • C12N15/8286Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance for insect resistance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Abstract

Compositions and methods for conferring pesticidal activity to bacteria, plants, plant cells, tissues and seeds are provided. Compositions comprising a coding sequence for a toxin polypeptide are provided. The coding sequences can be used in DNA constructs or expression cassettes for transformation and expression in plants and bacteria. Compositions also comprise transformed bacteria, plants, plant cells, tissues, and seeds. In particular, isolated toxin nucleic acid molecules are provided. Additionally, amino acid sequences corresponding to the polynucleotides are encompassed, and antibodies specifically binding to those amino acid sequences. In particular, the present invention provides for isolated nucleic acid molecules comprising nucleotide sequences encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5-26, or the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1-4, as well as variants and fragments thereof.

Description

Ссылка на родственные заявкиLink to related applications

Эта заявка испрашивает приоритет Предварительной заявки США, порядковый номер 61/913905, поданной 9 декабря 2013 г., и Предварительной заявки США, порядковый номер 61/913911, поданной 9 декабря 2013 г., содержание которых во всей своей полноте включено в данный документ ссылкой.This application claims the priority of US Provisional Application Serial Number 61/913905 filed December 9, 2013 and US Provisional Application Serial Number 61/913911 filed December 9, 2013, the entire contents of which are incorporated herein by reference .

Ссылка на перечень последовательностей, поданный электронным образомLink to sequence listing filed electronically

Официальная копия перечня последовательностей подана на рассмотрение электронным образом через EFS-Web как перечень последовательностей в формате ASCII, причём файл размером 97 килобайт зарегистрирован 14 ноября 2014 г. под названием APA136054_ST25.txt одновременно со спецификацией. Перечень последовательностей в этом документе в формате ASCII является частью спецификации и включен во всей своей полноте в данный документ ссылкой.The official copy of the list of sequences was submitted electronically via EFS-Web as a list of sequences in ASCII format, and a file of 97 kilobytes in size was registered on November 14, 2014 under the name APA136054_ST25.txt simultaneously with the specification. The sequence listing in this ASCII document is part of the specification and is incorporated by reference in its entirety.

Область изобретенияField of Invention

Настоящее изобретение относится к области молекулярной биологии. В настоящем документе обеспечиваются новые гены, которые кодируют пестицидные белки. Данные белки и кодирующие их нуклеотидные последовательности, применяются для приготовления пестицидных составов и при получении трансгенных растений, устойчивых к сельскохозяйственным вредителям.The present invention relates to the field of molecular biology. This document provides new genes that encode pesticidal proteins. These proteins and their nucleotide sequences encoding them are used for the preparation of pesticidal formulations and for the production of transgenic plants resistant to agricultural pests.

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Bacillus thuringiensis является грамположительной спорообразующей почвенной бактерией, которая обладает способностью продуцировать кристаллические включения, проявляющие специфическую токсичность относительно некоторых отрядов и видов насекомых, но безвредны для растений и других нецелевых организмов. В связи с этим композиции, содержащие штаммы Bacillus thuringiensis или их инсектицидные белки, могут применяться в качестве экологически приемлемых инсектицидов для контроля сельскохозяйственных насекомых-вредителей или насекомых-переносчиков для лечения различных заболеваний человека и животных.Bacillus thuringiensis is a gram-positive spore-forming soil bacterium that has the ability to produce crystalline inclusions that exhibit specific toxicity with respect to certain orders and species of insects, but are harmless to plants and other non-target organisms. In this regard, compositions containing strains of Bacillus thuringiensis or their insecticidal proteins can be used as environmentally acceptable insecticides for the control of agricultural insect pests or vector insects for the treatment of various human and animal diseases.

Кристаллические (Cry) белки (дельта-эндотоксины) из Bacillus thuringiensis обладают мощной инсектицидной активностью относительно личинок насекомых, относящихся преимущественно к отрядам Чешуекрылые, Полужесткокрылые. Двукрылые и Жесткокрылые. Данные белки также продемонстрировали активность относительно отрядов вредителей Hymenoptera, Homoptera, Phthiraptera, Mallophaga и Acari, а также других отрядов беспозвоночных, таких как Nemathelminthes, Platyhelminthes и Sarcomastigorphora (Feitelson (1993) The Bacillus Thuringiensis family tree. In Advanced Engineered Pesticides, Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y.) Данные белки изначально классифицировали как CryI-CryV, преимущественно на основе их инсектицидной активности. Основные классы были Lepidoptera-специфичны (I), Lepidoptera-специфичны и Diptera-специфичны (II), Coleoptera-специфичны (III), Diptera-специфичны (IV) и нематода-специфичны (V) и (VI). Белки дополнительно классифицировали в подсемейства; более близкородственным белкам в составе каждого семейства присвоили относящиеся к подгруппе буквы Cry1A, Cry1B, Cry1C и т.д. Еще более близкородственные белки в рамках каждой подгруппы получали такие обозначения как CryC1, Cry1C2 и т.д.Crystalline (Cry) proteins (delta-endotoxins) from Bacillus thuringiensis have potent insecticidal activity against insect larvae, which are predominantly part of the Lepidoptera and Semi-winged groups. Diptera and Coleoptera. These proteins also showed activity with respect to pest orders Hymenoptera, Homoptera, Phthiraptera, Mallophaga and Acari, as well as other invertebrate orders such as Nemathelminthes, Platyhelminthes and Sarcomastigorphora (Feitelson (1993) The Bacillus Thuringiensisered family tree Inners Advanced Parker. Inc., New York, NY) These proteins were initially classified as CryI-CryV, mainly based on their insecticidal activity. The main classes were Lepidoptera-specific (I), Lepidoptera-specific and Diptera-specific (II), Coleoptera-specific (III), Diptera-specific (IV) and nematode-specific (V) and (VI). Proteins are further classified into subfamilies; more closely related proteins in each family were assigned the letters Cry1A, Cry1B, Cry1C, etc., belonging to the subgroup. Even more closely related proteins within each subgroup received such designations as CryC1, Cry1C2, etc.

Номенклатура для генов Cry была описана скорее на основе гомологии аминокислотных последовательностей, чем на основе целевой специфичности по отношению к насекомому (Crickmore et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:807-813). По этой классификации каждому токсину присваивается уникальное название, включающее первичную категорию (арабская цифра), вторичную категорию (заглавная буква), третичную категорию (строчная буква) и четвертичную категорию (вторая арабская цифра). Римские цифры были заменены арабскими цифрами в первичной категории. Белки с идентичностью последовательностей менее 45% имеют различные первичные категории, а критериями для вторичной и третичной категорий являются идентичность 78 и 95%, соответственно.The nomenclature for Cry genes has been described based on homology of amino acid sequences rather than on target specificity for the insect (Crickmore et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 807-813). According to this classification, each toxin is assigned a unique name, including the primary category (Arabic numeral), the secondary category (capital letter), the tertiary category (lowercase letter) and the Quaternary category (second Arabic numeral). Roman numerals have been replaced by Arabic numerals in the primary category. Proteins with sequence identity less than 45% have different primary categories, and the criteria for the secondary and tertiary categories are 78 and 95%, respectively.

Кристаллический белок не проявляет инсектицидной активности до того момента, пока он не будет поглощен насекомым и не раствориться в его средней кишке. Поглощенный протоксин подвергается гидролизу протеазами в пищеварительном тракте насекомых с образованием активных токсичных молекул. (Hofte and Whiteley (1989) Microbiol. Rev. 53:242-255). Данный токсин связывается с апикальными рецепторами щеточной каймы в средней кишке целевых личинок и встраивается в апикальную мембрану, создавая ионные каналы или поры, что в результате приводит к гибели личинки.Crystalline protein does not exhibit insecticidal activity until it is absorbed by the insect and dissolved in its middle intestine. The absorbed protoxin is hydrolyzed by proteases in the digestive tract of insects to form active toxic molecules. (Hofte and Whiteley (1989) Microbiol. Rev. 53: 242-255). This toxin binds to the apical receptors of the brush border in the middle intestine of the target larvae and integrates into the apical membrane, creating ion channels or pores, which as a result leads to the death of the larva.

Дельта-эндотоксины в целом имеют пять консервативных доменов последовательностей и три консервативных структурных домена (см., например, de Maagd et al. (2001) Trends Genetics 17:193-199). Первый консервативный структурный домен состоит из семи альфа-спиралей и участвует в проникновении через мембрану и образовании пор. Домен II состоит из трех складчатых бета-слоев, которые упорядочены в структуре греческого ключа, а домен III состоит из двух анти-параллельных складчатых бета-слоев в структуре типа jelly-roll (de Maagd et al., 2001, см. выше). Домены II и III участвуют в узнавании и связывании рецепторов и поэтому считаются девыражениеантами специфичности токсина.Delta endotoxins generally have five conserved sequence domains and three conserved structural domains (see, for example, de Maagd et al. (2001) Trends Genetics 17: 193-199). The first conservative structural domain consists of seven alpha helices and is involved in penetration through the membrane and pore formation. Domain II consists of three folded beta layers that are ordered in the Greek key structure, and domain III consists of two anti-parallel folded beta layers in a jelly-roll type structure (de Maagd et al., 2001, see above). Domains II and III are involved in the recognition and binding of receptors and are therefore considered to be deviators of toxin specificity.

В связи с тем уроном, который могут нанести насекомые, и улучшением урожайности путем контроля над насекомыми-вредителями, существует постоянная потребность в открытии новых форм пестицидных токсинов.Due to the damage that insects can cause and to improve crop yields by controlling insect pests, there is a constant need to discover new forms of pesticidal toxins.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Обеспечиваются композиции и способы придания пестицидной активности бактериям, растениям,Provides compositions and methods for imparting pesticidal activity to bacteria, plants,

- 1 033842 клеткам, тканям и семенам растений. Композиции включают молекулы нуклеиновых кислот, кодирующие последовательности пестицидных и инсектицидных полипептидов, векторы, содержащие данные молекулы нуклеиновых кислот, и клетки-хозяева, содержащие такие векторы. Композиции также содержат последовательности пестицидных полипептидов и антитела к данным полипептидам. Нуклеотидные последовательности могут применяться в ДНК-конструктах или экспрессионных кассетах для трансформации и экспрессии в организмах, в том числе микроорганизмах и растениях. Нуклеотидные или аминокислотные последовательности могут представлять собой синтетические последовательности, которые были сконструированы для экспрессии в организме, включая, но без ограничений, микроорганизм или растение. Композиции также включают бактерии, растения, клетки, ткани и семена растений, содержащие нуклеотидную последовательность настоящего изобретения.- 1,033,842 cells, tissues and seeds of plants. Compositions include nucleic acid molecules encoding sequences of pesticidal and insecticidal polypeptides, vectors containing these nucleic acid molecules, and host cells containing such vectors. The compositions also contain sequences of pesticidal polypeptides and antibodies to these polypeptides. Nucleotide sequences can be used in DNA constructs or expression cassettes for transformation and expression in organisms, including microorganisms and plants. Nucleotide or amino acid sequences may be synthetic sequences that have been engineered for expression in the body, including, but not limited to, a microorganism or plant. Compositions also include bacteria, plants, cells, tissues and plant seeds containing the nucleotide sequence of the present invention.

В частности, предложены выделенные или рекомбинантные молекулы нуклеиновых кислот, которые кодируют пестицидный белок. Кроме того, охвачены аминокислотные последовательности, соответствующие пестицидному белку. В частности, настоящее изобретение предлагает выделенную или рекомбинантную молекулу нуклеиновой кислоты, которая содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO:5-26, или нуклеотидную последовательность, изложенную в SEQ ID NO: 1-4, а также их биологически-активные варианты и фрагменты. Нуклеотидные последовательности, которые комплементарны нуклеотидной последовательности настоящего изобретения, или которые гибридизуются с последовательностью настоящего изобретения или комплементарной им цепи, также охватываются. Дополнительно обеспечиваются векторы, клеткихозяева, растения и семена, содержащие нуклеотидные последовательности настоящего изобретения, или нуклеотидные последовательности, кодирующие аминокислотные последовательности настоящего изобретения, а также их биологически-активные варианты и фрагменты.In particular, isolated or recombinant nucleic acid molecules that encode a pesticidal protein are provided. In addition, amino acid sequences corresponding to the pesticidal protein are encompassed. In particular, the present invention provides an isolated or recombinant nucleic acid molecule that contains a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5-26, or the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1-4, as well as their biologically -active options and fragments. Nucleotide sequences that are complementary to the nucleotide sequence of the present invention, or which hybridize to the sequence of the present invention or its complementary strand, are also encompassed. Additionally provided are vectors, cell hosts, plants and seeds containing the nucleotide sequences of the present invention, or nucleotide sequences encoding the amino acid sequences of the present invention, as well as their biologically active variants and fragments.

Обеспечиваются способы получения полипептидов настоящего изобретения и применения данных полипептидов для контроля или уничтожения насекомых, относящихся к отрядам чешуекрылые, полужесткокрылые, жесткокрылые, нематоды или двукрылые. Также включены способы и наборы для обнаружения в образце нуклеиновых кислот и полипептидов настоящего изобретения.Provides methods for producing the polypeptides of the present invention and the use of these polypeptides for the control or extermination of insects belonging to the orders Lepidoptera, Hemiptera, Coleoptera, nematodes or dipterans. Also included are methods and kits for detecting nucleic acids and polypeptides of the present invention in a sample.

Композиции и способы настоящего изобретения пригодны для получения организмов с повышенной устойчивостью или резистентностью к вредителям. Данные организмы и композиции, содержащие организмы, являются подходящими для сельскохозяйственных целей. Композиции настоящего изобретения также пригодны для создания измененных или улучшенных белков, которые обладают пестицидной активностью, или для обнаружения присутствия пестицидных белков или нуклеиновых кислот в продуктах или организмах.The compositions and methods of the present invention are suitable for the production of organisms with increased resistance or resistance to pests. These organisms and compositions containing organisms are suitable for agricultural purposes. The compositions of the present invention are also suitable for creating altered or improved proteins that have pesticidal activity, or for detecting the presence of pesticidal proteins or nucleic acids in products or organisms.

Подробное описаниеDetailed description

Изобретение относится к композициям и способам регулирования устойчивости или резистентности к вредителям у организмов, в частности, растений или растительных клеток. Под устойчивостью подразумевают, что вредитель (например, насекомое) погибает после попадания внутрь него или другого контакта с полипептидами настоящего изобретения. Под толерантностью подразумевают нарушение или угнетение функций движения, питания, размножения или других функций организма вредителя. Способы включают трансформацию организмов с применением нуклеотидной последовательности, кодирующей пестицидный белок настоящего изобретения. В частности, нуклеотидные последовательности настоящего изобретения применяются для получения растений и микроорганизмов, которые обладают пестицидной активностью. Таким образом, обеспечиваются трансформированные бактерии, растения, растительные клетки, ткани и семена растений. Композиции представляют собой пестицидные нуклеиновые кислоты и белки из Bacillus или других видов. Последовательности находят применение в конструировании векторов экспрессии для последующей трансформации в организмы, представляющие интерес, в качестве зондов для выделения других гомологичных (или частично гомологичных) генов и для создания измененных пестицидных белков с применением способов, известных в данной области техники, таких как перестановка доменных блоков или перестановка в ДНК, например, с использованием представителей семейств эндотоксинов Cry1, Cry2 и Cry9. Белки находят применение в осуществлении контроля или индуцировании гибели популяций вредителей из отрядов чешуекрылые, полужесткокрылые, жесткокрылые, двукрылые и нематоды и для получения композиций с пестицидной активностью.The invention relates to compositions and methods for controlling resistance or resistance to pests in organisms, in particular, plants or plant cells. By resistance is meant that a pest (e.g., an insect) dies after ingestion or other contact with the polypeptides of the present invention. Tolerance means a violation or inhibition of the functions of movement, nutrition, reproduction or other functions of the body of the pest. The methods include transforming organisms using the nucleotide sequence encoding the pesticidal protein of the present invention. In particular, the nucleotide sequences of the present invention are used to obtain plants and microorganisms that have pesticidal activity. Thus, transformed bacteria, plants, plant cells, tissues and seeds of plants are provided. The compositions are pesticidal nucleic acids and proteins from Bacillus or other species. The sequences are used in the construction of expression vectors for subsequent transformation into organisms of interest as probes for the isolation of other homologous (or partially homologous) genes and for the creation of altered pesticidal proteins using methods known in the art, such as permutation of domain blocks or rearrangement in DNA, for example, using representatives of the endotoxin families Cry1, Cry2 and Cry9. Proteins are used in controlling or inducing the death of pest populations from orders of Lepidoptera, Semi-Rugged, Coleoptera, Diptera, and Nematodes, and for preparing compositions with pesticidal activity.

Под выражением пестицидный токсин или пестицидный белок подразумевают токсин, который обладает токсической активностью отнсительно одного или нескольких вредителей, включая, но без ограничений, представителей отрядов Lepidoptera, Diptera, Hemiptera и Coleoptera или типа Nematoda, или белок, который гомологичен к такому белку. Пестицидные белки были выделены из организмов, которые включают, например, Bacillus sp., Clostridium bifermentans и Paenibacillus popilliae. Пестицидные белки содержат аминокислотные последовательности, выведенные от нуклеотидных последовательностей полной длины, раскрываемых в настоящем документе, и аминокислотные последовательности, которые короче последовательностей полной длины либо за счет использования альтернативного ниже расположенного участка начала трансляции, либо за счет процессинга, который приводит к образованию более короткого белка, характеризующегося пестицидной активностью. Процессинг может иметь место в том организме, в котором экспрессируется белок, или в организме вредителя после поглощения белка.By the term pesticidal toxin or pesticidal protein is meant a toxin that has toxic activity with respect to one or more pests, including, but not limited to, members of the orders Lepidoptera, Diptera, Hemiptera and Coleoptera or of the type Nematoda, or a protein that is homologous to such a protein. Pesticidal proteins have been isolated from organisms that include, for example, Bacillus sp., Clostridium bifermentans and Paenibacillus popilliae. Pesticidal proteins contain amino acid sequences deduced from the full length nucleotide sequences disclosed herein and amino acid sequences that are shorter than the full length sequences either by using an alternative lower translation start site or by processing that results in a shorter protein characterized by pesticidal activity. Processing can take place in the body in which the protein is expressed, or in the pest after absorption of the protein.

- 2 033842- 2 033842

Таким образом, в данном документе обеспечиваются новые выделенные или рекомбинантные нуклеотидные последовательности, которые обеспечивают пестицидную активность. Данные нуклеотидные последовательности кодируют полипептиды с гомологией к известным дельта-эндотоксинам или бинарным токсинам. Также в настоящем документе обеспечиваются аминокислотные последовательности пестицидных белков. Белок, синтезируемый в результате трансляции данного гена, позволяет клеткам контролировать или вызывать гибель вредителей при попадании в их пищеварительный тракт.Thus, this document provides new isolated or recombinant nucleotide sequences that provide pesticidal activity. These nucleotide sequences encode polypeptides with homology to known delta endotoxins or binary toxins. Also provided herein are the amino acid sequences of pesticidal proteins. The protein synthesized as a result of the translation of this gene allows cells to control or cause the death of pests when they enter their digestive tract.

Выделенные молекулы нуклеиновых кислот и их варианты и фрагментыIsolated nucleic acid molecules and their variants and fragments

Один аспект настоящего изобретения относится к выделенным или рекомбинантным молекулам нуклеиновых кислот, которые содержат нуклеотидные последовательности, кодирующие пестицидные белки и полипептиды или их биологически активные части, а также молекулы нуклеиновых кислот, подходящие для применения в качестве гибридизационных зондов для идентификации молекул нуклеиновых кислот, которые кодируют белки с участками гомологии последовательностей. Также в данном документе охвачены нуклеотидные последовательности, способные к гибридизации с нуклеотидными последовательностями настоящего изобретения в строгих условиях, как определено в другом разделе данного документа. Как используется в данном документе, выражение молекула нуклеиновой кислоты включает молекулы ДНК (например, рекомбинантную ДНК, кДНК или геномную ДНК) и молекулы РНК (например, иРНК) и аналоги ДНК или РНК, созданные с применением аналогов нуклеотидов. Молекула нуклеиновой кислоты может быть одноцепочечной или двухцепочечной, но предпочтительно является двухцепочечной ДНК.One aspect of the present invention relates to isolated or recombinant nucleic acid molecules that contain nucleotide sequences encoding pesticidal proteins and polypeptides or their biologically active parts, as well as nucleic acid molecules suitable for use as hybridization probes to identify nucleic acid molecules that encode proteins with regions of sequence homology. Also provided herein are nucleotide sequences capable of hybridizing to the nucleotide sequences of the present invention under stringent conditions, as defined elsewhere in this document. As used herein, the expression nucleic acid molecule includes DNA molecules (e.g., recombinant DNA, cDNA or genomic DNA) and RNA molecules (e.g., mRNA) and DNA or RNA analogues created using nucleotide analogs. The nucleic acid molecule may be single-stranded or double-stranded, but preferably is double-stranded DNA.

Выражение выделенная или рекомбинантная нуклеотидная последовательность (или ДНК) используется в данном документе для обозначения нуклеотидной последовательности (или ДНК), которая более не находится в естественной для нее среде, например, находясь в системе in vitro или в рекомбинантной бактериальной или растительной клетке-хозяине. В некоторых вариантах осуществления выделенная или рекомбинантная нуклеиновая кислота не содержит последовательностей (предпочтительно последовательностей, кодирующих белок), которые в естественных условиях фланкируют нуклеиновую кислоту (т.е., последовательностей, которые расположены в 5' и 3' концах нуклеиновой кислоты) в геномной ДНК организма, из которого получена нуклеиновая кислота. В контексте данного изобретения выражение выделенные, при использовании в отношении молекул нуклеиновых кислот, исключает выделенные хромосомы. Например, в различных вариантах осуществления выделенный дельтаэндотоксин, кодирующий молекулу нуклеиновой кислоты, может содержать нуклеотидные последовательности длиной менее, чем примерно 5 тысяч пар оснований (т.п.о.), 4 т.п.о., 3 т.п.о., 2 т.п.о., 1 т.п.о., 0,5 т.п.о., или 0,1 т.п.о., которые в естественных условиях фланкируют молекулу нуклеиновой кислоты в геномной ДНК клетки, из которой была получена нуклеиновая кислота. В различных вариантах осуществления белок дельта-эндотоксин, который практически не содержит клеточного материала, включает составы белка, содержащие менее примерно 30, 20, 10% или на 5% (на сухую массу) белка дельтаэндотоксина (также называемого в данном документе загрязняющий белок).The expression isolated or recombinant nucleotide sequence (or DNA) is used herein to refer to a nucleotide sequence (or DNA) that is no longer in its natural environment, for example, in an in vitro system or in a recombinant bacterial or plant host cell. In some embodiments, the isolated or recombinant nucleic acid does not contain sequences (preferably protein coding sequences) that naturally flank the nucleic acid (i.e., sequences that are located at the 5 'and 3' ends of the nucleic acid) in the genomic DNA the organism from which the nucleic acid is derived. In the context of this invention, the expression isolated, when used with respect to nucleic acid molecules, excludes the selected chromosomes. For example, in various embodiments, an isolated deltaendotoxin encoding a nucleic acid molecule may contain nucleotide sequences of less than about 5 thousand base pairs (kbp), 4 kbp, 3 kb ., 2 kbp, 1 kbp, 0.5 kbp, or 0.1 kbp, which under natural conditions flank the nucleic acid molecule in the genomic DNA the cell from which the nucleic acid was obtained. In various embodiments, a delta endotoxin protein that is substantially free of cellular material includes protein formulations containing less than about 30, 20, 10%, or 5% (dry weight) of the delta endotoxin protein (also referred to as contaminating protein).

Нуклеотидные последовательности, кодирующие белки настоящего изобретения, включают последовательность, изложенную в SEQ ID NO: 1-4, и ее варианты, фрагменты и комплементарные цепи. Под комплементарной подразумевают нуклеотидную последовательность, которая является достаточно комплементарной данной нуклеотидной последовательности, чтобы она могла гибридизоваться с заданной нуклеотидной последовательностью с образованием стабильного дуплекса. Соответствующие аминокислотные последовательности пестицидных белков, которые кодируются данными нуклеотидными последовательностями, изложены в SEQ ID NO: 5-26.The nucleotide sequences encoding the proteins of the present invention include the sequence set forth in SEQ ID NO: 1-4, and its variants, fragments and complementary chains. By complementary is meant a nucleotide sequence that is sufficiently complementary to a given nucleotide sequence so that it can hybridize with a given nucleotide sequence to form a stable duplex. The corresponding amino acid sequences of pesticidal proteins that are encoded by these nucleotide sequences are set forth in SEQ ID NO: 5-26.

Молекулы нуклеиновых кислот, которые представляют собой фрагменты данных нуклеотидных последовательностей, кодирующих пестицидные белки, также включены в настоящее изобретение. Под фрагментом подразумевают часть нуклеотидной последовательности, кодирующей пестицидный белок. Фрагмент нуклеотидной последовательности может кодировать биологически активную часть пестицидного белка, или это может быть фрагмент, который может использоваться в качестве гибридизационного зонда или ПЦР-праймера с применением способов, которые раскрыты ниже. Молекулы нуклеиновых кислот, которые представляют собой фрагменты нуклеотидной последовательности, кодирующей пестицидный белок, содержат по меньшей мере примерно 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1350, 1400 смежных нуклеотидов, или число нуклеотидов, достигающее числа нуклеотидов, присутствующих в нуклеотидной последовательности полной длины, кодирующей пестицидный белок, раскрытый в данном документе, в зависимости от предполагаемого применения. Под смежными нуклеотидами подразумевают нуклеотидные остатки, которые непосредственно прилегают друг к другу. Фрагменты нуклеотидных последовательностей настоящего изобретения будут кодировать фрагменты белков, которые сохраняют биологическую активность пестицидного белка и, следовательно, сохраняют пестицидную активность. Таким образом, биологически-активные фрагменты полипептидов, раскрытых в данном документе, также включены в настоящее изобретение. Под выражением сохраняет активность подразумевают, что фрагмент будет обладать по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 70, 80, 90, 95% или более высокой пестицидной активностью пестицидного белка. В одном варианте осуществления пестицидная активность представляетNucleic acid molecules, which are fragments of these nucleotide sequences encoding pesticidal proteins, are also included in the present invention. By fragment is meant a portion of the nucleotide sequence encoding a pesticidal protein. A fragment of the nucleotide sequence can encode the biologically active part of the pesticidal protein, or it can be a fragment that can be used as a hybridization probe or PCR primer using the methods described below. Nucleic acid molecules, which are fragments of a nucleotide sequence encoding a pesticidal protein, contain at least about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1350, 1400 contiguous nucleotides, or the number of nucleotides, reaching the number of nucleotides present in the full length nucleotide sequence encoding the pesticidal protein disclosed herein, depending on the intended use. By adjacent nucleotides is meant nucleotide residues that are directly adjacent to each other. Fragments of the nucleotide sequences of the present invention will encode fragments of proteins that retain the biological activity of the pesticidal protein and, therefore, retain pesticidal activity. Thus, the biologically active fragments of the polypeptides disclosed herein are also included in the present invention. By the expression “retains activity” is meant that the fragment will possess at least about 30%, at least about 50%, at least about 70, 80, 90, 95, or more pesticidal activity of the pesticidal protein. In one embodiment, the pesticidal activity is

- 3 033842 собой активность относительно жесткокрылых. В другом варианте осуществления пестицидная активность представляет собой активность относительно чешуекрылых. В другом варианте осуществления пестицидная активность представляет собой активность относительно нематод. В другом варианте осуществления пестицидная активность представляет собой активность относительно двукрылых. В другом варианте осуществления пестицидная активность представляет собой активность относительно полужесткокрылых. Способы измерения пестицидной активности хорошо известны в данной области техники. См., например, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83:2480-2485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252:199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78:290-293; и патент США № 5743477, все из которых включены в данный документ во всей полноте посредством ссылки.- 3 033842 activity relative to beetles. In another embodiment, the pesticidal activity is relatively Lepidoptera activity. In another embodiment, the pesticidal activity is activity against nematodes. In another embodiment, the pesticidal activity is relatively diptera activity. In another embodiment, the pesticidal activity is relatively half-winged activity. Methods for measuring pesticidal activity are well known in the art. See, for example, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83: 2480-2485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252: 199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293; and US patent No. 5743477, all of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Фрагмент нуклеотидной последовательности, кодирующей пестицидный белок, который кодирует биологически активную часть белка данного изобретения, будет кодировать по меньшей мере примерно 15, 25, 30, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050 смежных аминокислот или вплоть до всего количества аминокислот, присутствующих в белке полной длины пестицидного белка данного изобретения. В некоторых вариантах осуществления фрагмент представляет собой фрагмент, образующийся в результате протеолитического расщепления. Например, фрагмент, образующийся в результате протеолитического расщепления, может иметь Nконцевое или С-концевое усечение длиной по меньшей мере примерно 30 аминокислот, по меньшей мере примерно 40 аминокислот, по меньшей мере примерно 50, по меньшей мере примерно 100 аминокислот, примерно 120, примерно 130, примерно 140, примерно 150, примерно 160, примерно 170, примерно 180, примерно 190, примерно 200, примерно 210, примерно 220, примерно 230, примерно 240, примерно 250, примерно 275, примерно 300, примерно 350, примерно 400, примерно 450, примерно 500 или примерно 550 аминокислот относительно SEQ ID NO: 2, 3, 4, 5, 6, или 7. В некоторых вариантах осуществления фрагменты, которые включены в данный документ, образованы в результате удаления С-концевого домена кристаллизации, например, путем протеолиза или путем вставки стоп-кодона в кодирующую последовательность. В некоторых вариантах осуществления фрагменты, которые включены в данный документ, образованы в результате удаления N-концевого сигнального пептида. N-концевые усечения могут дополнительно включать в себя остаток метионина на N-конце.A fragment of the nucleotide sequence encoding the pesticidal protein that encodes the biologically active portion of the protein of the present invention will encode at least about 15, 25, 30, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050 adjacent amino acids or up to the total number of amino acids present in the full-length protein of the pesticidal protein of the present invention. In some embodiments, the fragment is a fragment resulting from proteolytic cleavage. For example, a fragment resulting from proteolytic cleavage may have an N-terminal or C-terminal truncation of at least about 30 amino acids, at least about 40 amino acids, at least about 50, at least about 100 amino acids, about 120, about 130, approximately 140, approximately 150, approximately 160, approximately 170, approximately 180, approximately 190, approximately 200, approximately 210, approximately 220, approximately 230, approximately 240, approximately 250, approximately 275, approximately 300, approximately 350, approximately 400, about 450, about 500, or about 550 amino acids relative to SEQ ID NO: 2, 3, 4, 5, 6, or 7. In some embodiments, the fragments that are included herein are formed by removing the C-terminal crystallization domain, for example, by proteolysis or by inserting a stop codon into the coding sequence. In some embodiments, the fragments that are included herein are formed by removal of the N-terminal signal peptide. N-terminal truncations may further include a methionine residue at the N-terminus.

Предпочтительные пестицидные белки настоящего изобретения кодируются нуклеотидной последовательностью, которая в достаточной степени идентична нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1-4, или пестицидные белки в достаточной степени идентичны аминокислотной последовательности, изложенной в SEQ ID NO: 5-26. Под выражением в достаточной степени идентична подразумевают аминокислотнуюили нуклеотидную последовательность, которая обладает по меньшей мере примерно 60 или 65% идентичностью последовательности, примерно 70 или 75% идентичностью последовательности, примерно 80% или 85% идентичностью последовательности, примерно 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% или более высокой идентичностью последовательности по сравнению с эталонной последовательностью, как показано с применением одной из программ выравнивания, описанных в данном документе, с применением стандартных параметров. Специалисту в данной области техники будет понятно, что эти значения могут быть соответствующим образом скорректированы для определения соответствующей идентичности белков, которые кодируются двумя нуклеотидными последовательностями, с учетом вырожденности кодонов, сходства аминокислот, позиционирования рамки считывания и т.п.Preferred pesticidal proteins of the present invention are encoded by a nucleotide sequence that is sufficiently identical to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1-4, or pesticidal proteins are sufficiently identical to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5-26. By the expression sufficiently identical is meant an amino acid or nucleotide sequence that has at least about 60 or 65% sequence identity, about 70 or 75% sequence identity, about 80% or 85% sequence identity, about 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% or higher sequence identity than the reference sequence, as shown using one of the alignment programs described in this document using dard parameters. One skilled in the art will understand that these values can be appropriately adjusted to determine the corresponding identity of the proteins that are encoded by the two nucleotide sequences, taking into account codon degeneracy, amino acid similarity, reading frame positioning, and the like.

Для определения процента идентичности двух аминокислотных последовательностей или двух нуклеиновых кислот, последовательности выравнивают в целях оптимального сравнения. Процент идентичности между двумя последовательностями является функцией от числа идентичных положений, общих для последовательностей (т.е., процент идентичности = число идентичных положений/общее число положений (например, перекрывающиеся положения) х 100). В одном варианте осуществления две последовательности имеют одинаковую длину. В другом варианте осуществления процент идентичности рассчитывается по всей протяженности эталонной последовательности (т.е., последовательности, раскрываемой в данном документе, как любой из последовательностей SEQ ID NO: 1-26). Процент идентичности между двумя последовательностями может быть определен с применением методик, сходных с теми, которые описаны ниже, допуская гэпы в последовательности или не допуская их. При расчете процента идентичности, обычно подсчитывается число точных совпадений. Пропуск, т.е. положение при выравнивании, в котором остаток присутствует в одной последовательности, но не в другой, рассматривается как положение с неидентичными остатками.To determine the percent identity of two amino acid sequences or two nucleic acids, the sequences are aligned for optimal comparison. The percent identity between two sequences is a function of the number of identical positions common to the sequences (i.e., percent identity = number of identical positions / total number of positions (e.g., overlapping positions) x 100). In one embodiment, the two sequences are the same length. In another embodiment, the percent identity is calculated over the entire length of the reference sequence (i.e., the sequence disclosed herein as any of the sequences of SEQ ID NO: 1-26). The percentage of identity between two sequences can be determined using techniques similar to those described below, allowing gaps in the sequence or not allowing them. When calculating percent identity, the number of exact matches is usually calculated. Skip i.e. an alignment position in which a residue is present in one sequence but not in another is considered as a position with non-identical residues.

Определение процента идентичности между двумя последовательностями может быть достигнуто с использованием математического алгоритма. Неограничивающим примером математического алгоритма, примененного для сравнения двух последовательностей является алгоритм, приведенный в публикации Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264, модифицированный как в публикации Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5877. Такой алгоритм встроен в программы BLASTN и BLASTX по Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403. Поиски нуклеотидов BLAST могут осуществляться при помощи программы BLASTN, оценка =100, длина слова = 12, для получения нуклеотидных последовательностей, гомологичных пестицидо-подобным молекулам нуклеиновых кислот настоящего изобретения. Поиски белков BLAST могут осуществляться при помощи программыDetermining the percent identity between two sequences can be achieved using a mathematical algorithm. A non-limiting example of a mathematical algorithm used to compare two sequences is the algorithm cited by Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Acad Sci. USA 87: 2264, modified as published by Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad Sci. USA 90: 5873-5877. Such an algorithm is embedded in the BLASTN and BLASTX programs by Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 403. BLAST nucleotide searches can be performed using the BLASTN program, score = 100, word length = 12, to obtain nucleotide sequences homologous to the pesticide-like nucleic acid molecules of the present invention. BLAST protein searches can be done using the program

- 4 033842- 4 033842

BLASTX, оценка = 50, длина слова = 3, для получения аминокислотных последовательностей, гомологичных молекулам пестицидных белков настоящего изобретения. Для получения выравниваний с гэпами в целях сравнения, может применяться программа Gapped BLAST (в BLAST 2.0) как описано в Altschul et al. (1997) Нуклеиновые кислоты Res. 25:3389. В качестве альтернативы может применяться программа PSI-Blast для того, чтобы провести повторный поиск, который обнаруживает отдаленные связи между молекулами. См. Altschul et al. (1997) supra. При работе с программами BLAST, Gapped BLAST и PSIBlast, могут применяться параметры по умолчанию, установленные для соответствующих программ (например, BLASTX и BLASTN). Выравнивание может также проводиться вручную путем сверки.BLASTX, score = 50, word length = 3, to obtain amino acid sequences homologous to the molecules of the pesticidal proteins of the present invention. To obtain alignments with gaps for comparison purposes, the Gapped BLAST program (in BLAST 2.0) can be used as described in Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389. Alternatively, PSI-Blast can be used to conduct a second search that detects distant bonds between molecules. See Altschul et al. (1997) supra. When working with BLAST, Gapped BLAST, and PSIBlast programs, the default parameters set for the respective programs (for example, BLASTX and BLASTN) can be applied. Alignment can also be done manually by reconciliation.

Другим неограничивающим примером математического алгоритма, используемым для сравнения последовательности, является алгоритм ClustalW (Higgins et al. (1994) Nucleic Acids Res. 22:4673-4680). ClustalW сравнивает последовательности и выравнивает всю протяженность последовательности аминокислоты или ДНК и таким образом может предоставить данные о консервативности для всей аминокислотной последовательности. Алгоритм ClustalW применяется в нескольких имеющихся на рынке пакетах программного обеспечения для анализа ДНК/аминокислот, в таких как модуль ALIGNX, входящий в пакет программ Vector NTI (Invitrogen Corporation, Карлсбад, штат Калифорния). После выравнивание аминокислотных последовательностей при помощи программы ClustalW, может быть оценен процент идентичности аминокислот. Неограничивающий пример компьютерных программ, которые применяются для анализа выравниваний ClustalW, включает GENEDOC™. GENEDOC™ (Karl Nicholas) позволяет провести оценку сходства и идентичности аминокислот (или ДНК) у многочисленных белков. Другим неограничивающим примером математического алгоритма, используемого для сравнения последовательности, является алгоритм Myers and Miller (1988) CABIOS 4:11-17. Такой алгоритм интегрирован в программу ALIGN (версия 2.0), которая является частью пакета программ GCG Wisconsin Genetics, Версия 10 (может быть приобретена у Accelrys, Inc., 9685 Scranton Rd., Сан-Диего, Калифорния, США). При работе с программой ALIGN для сравнения аминокислотных последовательностей могут использоваться таблица замен остатков РАМ120, штраф за продолжение гэпа, равный 12, и штраф за открытие гэпа, равный 4.Another non-limiting example of a mathematical algorithm used to compare sequences is the ClustalW algorithm (Higgins et al. (1994) Nucleic Acids Res. 22: 4673-4680). ClustalW compares the sequences and aligns the entire length of the amino acid or DNA sequence and thus can provide conservative data for the entire amino acid sequence. The ClustalW algorithm is used in several commercially available DNA / amino acid analysis software packages, such as the ALIGNX module included in the Vector NTI software package (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA). After alignment of amino acid sequences using the ClustalW program, the percentage of amino acid identity can be estimated. A non-limiting example of computer programs that are used to analyze ClustalW alignments includes GENEDOC ™. GENEDOC ™ (Karl Nicholas) allows you to evaluate the similarity and identity of amino acids (or DNA) in numerous proteins. Another non-limiting example of the mathematical algorithm used to compare the sequence is the algorithm Myers and Miller (1988) CABIOS 4: 11-17. Such an algorithm is integrated into the ALIGN program (version 2.0), which is part of the GCG Wisconsin Genetics software package, Version 10 (available from Accelrys, Inc., 9685 Scranton Rd., San Diego, California, USA). When working with the ALIGN program, the PAM120 residue substitution table, a penalty for continuing the gap equal to 12, and a penalty for opening a gap equal to 4 can be used to compare amino acid sequences.

Если не указано иное, GAP Версия 10, которая использует алгоритм, описанный у Needleman и Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48(3):443-453, будет использована для определения идентичности или сходства последовательности, с использованием следующих параметров: % идентичности и % сходства для нуклеотидной последовательности с применением штрафа за открытие разрыва, равного 50 и штрафа за продолжение, равного 3, и матрицы весов выравнивания nwsgapdna.cmp; % идентичности или % сходства для аминокислотной последовательности с применением штрафа за открытие разрыва, равного 8, и штрафа за продолжение, равного 2, и программы BLOSUM62 программы подсчета баллов. Также могут использоваться эквивалентные программы. Под эквивалентной программой подразумевают любую программа для сравнения последовательностей, которая для любых двух сравниваемых последовательностей производит выравнивание, имеющее идентичные совпадения нуклеотидных остатков и идентичный процент идентичности последовательностей по сравнению с соответствующим выравниванием, полученным с использованием GAP Version 10.Unless otherwise specified, GAP Version 10, which uses the algorithm described by Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48 (3): 443-453 will be used to determine sequence identity or similarity using the following parameters:% identity and% similarity for the nucleotide sequence using a penalty for opening a gap of 50 and a penalty for continuation of 3 and a matrix leveling weights nwsgapdna.cmp; % identity or% similarity for the amino acid sequence using a penalty for opening a gap of 8, and a penalty for continuing equal to 2, and the program BLOSUM62 scoring program. Equivalent programs may also be used. By an equivalent program is meant any sequence comparison program that, for any two sequences to be compared, performs alignment having identical nucleotide residue matches and identical percent sequence identity compared to the corresponding alignment obtained using GAP Version 10.

Настоящее изобретение также охватывает варианты молекул нуклеиновых кислот. Варианты нуклеотидных последовательностей, кодирующих пестицидные белки, включают те последовательности, которые кодируют пестицидные белки, раскрываемые в данном документе, но которые различаются консервативно в связи с вырожденностью генетического кода, а также те последовательности, которые являются в достаточной степени идентичными, как обсуждалось выше. Аллельные варианты, возникающие в естественных условиях, могут быть идентифицированы с применением хорошо известных молекулярно-биологических методик, таких как методики полимеразной цепной реакции (ПЦР) и гибридизации, которые описаны ниже. Варианты нуклеотидных последовательностей также включают полученные синтетическим путем нуклеотидные последовательности, которые были созданы, например, с применением сайт-специфического мутагенез а, но которые еще кодируют пестицидные белки, раскрываемые в данном документе, как обсуждается ниже. Варианты белков, которые включены в настоящее изобретение, являются биологически активными, что означает, что они продолжают проявлять требуемую биологическую активность нативного белка, то есть, пестицидную активность. Под выражением сохраняет активность подразумевают, что вариант будет обладать по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 70% или по меньшей мере приблизительно 80% пестицидной активностью нативного белка. Способы измерения пестицидной активности хорошо известны в данной области техники. См., например, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83: 24802485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252:199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78:290-293; и Патент США № 5743477, все из которых включены в данный документ во всей полноте посредством ссылки.The present invention also encompasses variants of nucleic acid molecules. Variants of nucleotide sequences encoding pesticidal proteins include those sequences that encode pesticidal proteins disclosed herein, but which differ conservatively due to the degeneracy of the genetic code, as well as those sequences that are sufficiently identical, as discussed above. Allelic variants that occur in vivo can be identified using well-known molecular biological techniques, such as polymerase chain reaction (PCR) and hybridization techniques, which are described below. Variants of nucleotide sequences also include synthesized nucleotide sequences that were created, for example, using site-specific mutagenesis a, but which still encode the pesticidal proteins disclosed herein, as discussed below. Variants of the proteins that are included in the present invention are biologically active, which means that they continue to exhibit the desired biological activity of the native protein, that is, pesticidal activity. By the expression “retains activity” is meant that the variant will possess at least about 30%, at least about 50%, at least about 70%, or at least about 80% of the pesticidal activity of the native protein. Methods for measuring pesticidal activity are well known in the art. See, for example, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83: 24802485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252: 199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293; and US Patent No. 5743477, all of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Опытному специалисту также будет понятно, что изменения могут быть внесены за счет мутаций нуклеотидных последовательностей настоящего изобретения, что тем самым приведет к изменениям в аминокислотной последовательности, кодирующей пестицидные белки, не изменяя биологической активности белков. Следовательно, варианты выделенных молекул нуклеиновых кислот могут быть создаAn experienced specialist will also understand that changes can be made due to mutations in the nucleotide sequences of the present invention, thereby leading to changes in the amino acid sequence encoding pesticidal proteins without changing the biological activity of the proteins. Therefore, variants of isolated nucleic acid molecules can be created

- 5 033842 ны путем введения одной или нескольких нуклеотидных замен, вставок или делеций в соответствующей нуклеотидной последовательности, раскрываемой в данном документе, таким образом, чтобы одна или несколько замен, вставок или делеций аминокислот были введены в кодируемый белок. Мутации могут вызываться с применением стандартных методик, таких как сайт-специфический мутагенез и ПЦРопосредованный мутагенез. Такие варианты нуклеотидных последовательностей также включены в настоящее изобретение.- 5 033842 by introducing one or more nucleotide substitutions, insertions or deletions in the corresponding nucleotide sequence disclosed herein, so that one or more substitutions, inserts or deletions of amino acids are introduced into the encoded protein. Mutations can be induced using standard techniques such as site-specific mutagenesis and PCR-mediated mutagenesis. Such nucleotide sequence variants are also included in the present invention.

Например, консервативные аминокислотные замены могут быть осуществлены в одном или нескольких, предсказанных, заменимых аминокислотных остатках. Заменимый аминокислотный остаток представляет собой остаток, который может быть изменен по сравнению с последовательностью пестицидного белка дикого типа без изменений биологической активности, тогда как незаменимый аминокислотный остаток необходим для осуществления биологической активности. Консервативная аминокислотная замена является таковой, если аминокислотный остаток заменяется аминокислотным остатком, имеющим сходную боковую цепь. Семейства аминокислотных остатков, обладающих сходными боковыми цепями, были определены в данной области техники. Данные семейства включают аминокислоты с основными боковыми цепями (например, лизин, аргинин, гистидин), кислотными боковыми цепями (например, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота), незаряженными полярными боковыми цепями (например, глицин, аспарагин, глутамин, серин, треонин, тирозин, цистеин), неполярными боковыми цепями (например, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, фенилаланин, метионин, триптофан), бета-разветвленными боковыми цепями (например, треонин, валин, изолейцин) и ароматическими боковыми цепями (например, тирозин, фенилаланин, триптофан, гистидин).For example, conservative amino acid substitutions can be made in one or more, predicted, replaceable amino acid residues. A replaceable amino acid residue is a residue that can be changed from the sequence of a wild-type pesticidal protein without changing biological activity, while an essential amino acid residue is necessary for biological activity. A conservative amino acid substitution is one if the amino acid residue is replaced by an amino acid residue having a similar side chain. Families of amino acid residues having similar side chains have been identified in the art. These families include amino acids with major side chains (e.g., lysine, arginine, histidine), acidic side chains (e.g., aspartic acid, glutamic acid), uncharged polar side chains (e.g., glycine, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, cysteine), non-polar side chains (e.g. alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine, tryptophan), beta-branched side chains (e.g. threonine, valine, isoleucine) and aromatic side chains (e.g. tyrosine, fe nilalanine, tryptophan, histidine).

Дельта-эндотоксины, как правило, имеют пять консервативных доменов последовательностей и три консервативных структурных домена (см., например, de Maagd et al. (2001) Trends Genetics 17:193-199). Первый консервативный структурный домен содержит семь альфа-спиралей и связан со встраиванием в мембрану и образованием пор.Delta endotoxins typically have five conserved sequence domains and three conserved structural domains (see, for example, de Maagd et al. (2001) Trends Genetics 17: 193-199). The first conservative structural domain contains seven alpha helices and is associated with incorporation into the membrane and pore formation.

Домен II состоит из трех складчатых бета-слоев, которые упорядочены в структуре греческого ключа, а домен III состоит из двух анти-параллельных складчатых бета-слоев в структуре типа jelly-roll (de Maagd et al., 2001, см. выше). Домены II и III участвуют в узнавании и связывании рецепторов и, следовательно, считаются детерминантами специфичности токсина.Domain II consists of three folded beta layers that are ordered in the Greek key structure, and domain III consists of two anti-parallel folded beta layers in a jelly-roll type structure (de Maagd et al., 2001, see above). Domains II and III are involved in the recognition and binding of receptors and, therefore, are considered to be determinants of toxin specificity.

Аминокислотные замены могут быть осуществлены в неконсервативных участках, которые сохраняют функцию. В целом, такие замены не осуществляют для консервативных аминокислотных остатков, или для аминокислотных остатков, находящихся внутри консервативного мотива, где такие остатки являются незаменимыми для активности белка. Примеры остатков, которые являются консервативными и которые могут быть незаменимы для активности белка, включают, например, остатки, которые являются идентичными для всех белков, включенных в выравнивание последовательностей сходных или родственных токсинов, по отношению к последовательности настоящего изобретения (например, остатки, которые идентичны при выравнивании гомологичных белков). Примеры остатков, которые являются консервативными, но которые могут позволять консервативные аминокислотные замены и при этом сохранять активность, включают, например, остатки которые имеют только консервативные замены для всех белков, включенных в выравнивание последовательностей сходных или родственных токсинов, по отношению к последовательности настоящего изобретения (например, остатки, которые имеют только консервативные замены для всех включенных в выравнивание гомологичных белков). Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что функциональные варианты могут иметь незначительные консервативные или неконсервативные различия в консервативных остатках.Amino acid substitutions can be made in non-conservative sites that retain function. In general, such substitutions are not carried out for conserved amino acid residues, or for amino acid residues located within a conservative motif, where such residues are indispensable for protein activity. Examples of residues that are conservative and which may be essential for protein activity include, for example, residues that are identical for all proteins included in sequence alignment of similar or related toxins with respect to the sequence of the present invention (e.g., residues that are identical when aligning homologous proteins). Examples of residues that are conservative, but which can allow conservative amino acid substitutions while still maintaining activity, include, for example, residues that have only conservative substitutions for all proteins included in the alignment of sequences of similar or related toxins with respect to the sequence of the present invention ( for example, residues that have only conservative substitutions for all homologous proteins included in the alignment). However, one skilled in the art will understand that functional variants may have slight conservative or non-conservative differences in conserved residues.

В качестве альтернативы, варианты нуклеотидных последовательностей могут быть получены путем индуцирования мутаций случайным образом по всей протяженности или части кодирующей последовательности, как, например, с применением насыщающего мутагенеза, и полученные в результате мутанты могут быть скринированы в отношении их способности обеспечивать пестицидную активность для выявления мутантов, сохраняющих активность. После индукции мутагенеза кодируемый белок может экспрессироваться рекомбинантно, а активность этого белка можно определить с использование стандартных методик анализа.Alternatively, variants of the nucleotide sequences can be obtained by inducing mutations randomly along the entire length or part of the coding sequence, such as using saturating mutagenesis, and the resulting mutants can be screened for their ability to provide pesticidal activity to detect mutants. retaining activity. After the induction of mutagenesis, the encoded protein can be expressed recombinantly, and the activity of this protein can be determined using standard analysis techniques.

С применением таких способов как ПЦР, гибридизация и т.п., можно идентифицировать соответствующие пестицидные последовательности, такие последовательности, которые обладают значительной идентичностью к последовательности настоящего изобретения. См., например, Sambrook and Russell (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual. (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY) и Innis, et al. (1990) PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Academic Press, NY).Using methods such as PCR, hybridization, etc., it is possible to identify the corresponding pesticidal sequences, such sequences that have significant identity with the sequence of the present invention. See, for example, Sambrook and Russell (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual. (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY) and Innis, et al. (1990) PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Academic Press, NY).

При использовании способа гибридизации вся пестицидная нуклеотидная последовательность или ее часть могут использоваться для скрининга кДНК или геномных библиотек. Способы конструирования такой кДНК и геномных библиотек в целом известны в данной области техники и раскрыты в Sambrook and Russell, 2001, supra. В качестве так называемых гибридизационных зондов могут выступать фрагменты геномной ДНК, фрагменты кДНК, фрагменты РНК или другие олигонуклеотиды, и они могут быть мечены детектируемой группой, такой как 32Р, или любым другим детектируемым маркером, таким как другие радиоактивные изотопы, флуоресцентное соединение, фермент или кофактор фермента. ЗондыUsing the hybridization method, all or part of the pesticidal nucleotide sequence can be used to screen cDNA or genomic libraries. Methods for constructing such cDNA and genomic libraries are generally known in the art and are disclosed in Sambrook and Russell, 2001, supra. So-called hybridization probes can be genomic DNA fragments, cDNA fragments, RNA fragments, or other oligonucleotides, and they can be labeled with a detectable group, such as 32P, or any other detectable marker, such as other radioactive isotopes, fluorescent compound, enzyme or enzyme cofactor. Probes

- 6 033842 для гибридизации могут быть получены путем введения метки в синтетические олигонуклеотиды на основе известной нуклеотидной последовательности, кодирующей пестицидный белок, раскрываемой в данном документе. Дополнительно могут использоваться вырожденные праймеры, сконструированные на основе консервативных нуклеотидов или аминокислотных остатков в нуклеотидной последовательности или кодируемой аминокислотной последовательности. Зонд обычно содержит участок нуклеотидной последовательности, который гибридизируется в жестких условиях с по меньшей мере примерно 12, по меньшей мере примерно 25, по меньшей мере примерно 50, 75, 100, 125, 150, 175 или 200 последовательными нуклеотидами нуклеотидной последовательности, кодирующей пестицидный белок настоящего изобретения или его фрагмент или вариант. Способы получения зондов для гибридизации в целом известны в данной области техники и раскрыты в Sambrook and Russell, 2001, supra, включены в данном документе посредством ссылки.- 6,033,842 for hybridization can be obtained by labeling synthetic oligonucleotides based on the known nucleotide sequence encoding the pesticidal protein disclosed herein. Additionally, degenerate primers designed based on conserved nucleotides or amino acid residues in a nucleotide sequence or encoded amino acid sequence can be used. The probe typically contains a portion of the nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions with at least about 12, at least about 25, at least about 50, 75, 100, 125, 150, 175 or 200 consecutive nucleotides of the nucleotide sequence encoding the pesticidal protein the present invention or a fragment or variant thereof. Methods for preparing hybridization probes are generally known in the art and are disclosed in Sambrook and Russell, 2001, supra, incorporated herein by reference.

Например, целая пестицидная последовательность, раскрываемая в данном документе, или одна или несколько ее частей, могут использоваться в качестве зонда, способного к специфической гибридизации с соответствующими последовательностями, подобным последовательностям пестицидного белка, и молекулами информационных РНК. Для достижения специфической гибридизации при различных условиях, такие зонды содержат последовательности, которые являются уникальными и предпочтительно имеют в длину по меньшей мере примерно 10 нуклеотидов или по меньшей мере примерно 20 нуклеотидов. Такие зонды могут использоваться для амплификации соответствующих пестицидных последовательностей из выбранного организма с помощью ПЦР. Данную методику можно применять для выделения дополнительных кодирующих последовательностей из требуемого организма или в качестве диагностического анализа для определения присутствия кодирующей последовательности в организме. Методики гибридизации включают гибридизационный скрининг высеянных на чашки библиотек ДНК (в виде бляшек или колоний; см., например, Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York).For example, the entire pesticidal sequence disclosed herein, or one or more of its parts, can be used as a probe capable of specific hybridization with corresponding sequences like pesticidal protein sequences and messenger RNA molecules. To achieve specific hybridization under various conditions, such probes contain sequences that are unique and preferably have a length of at least about 10 nucleotides or at least about 20 nucleotides. Such probes can be used to amplify the corresponding pesticidal sequences from a selected organism using PCR. This technique can be used to isolate additional coding sequences from the desired organism or as a diagnostic analysis to determine the presence of the coding sequence in the body. Hybridization techniques include hybridization screening of DNA-seeded plates (plaques or colonies; see, e.g., Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York).

Таким образом, настоящее изобретение включает зонды для гибридизации, а также нуклеотидные последовательности способные к гибридизации всей или части нуклеотидной последовательности настоящего изобретения (например, длиной по меньшей мере примерно 300 нуклеотидов, по меньшей мере примерно 400, по меньшей мере примерно 500, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500 или до полной длины нуклеотидной последовательности, раскрываемой в данном документе). Гибридизация таких последовательностей может осуществляться в строгих условиях. Под выражением жесткие условия или жесткие условия гибридизации подразумевают условия, при которых зонд будет гибридизироваться со своей целевой последовательностью до более высокой детектируемой степени, чем с другими последовательностями (например, по меньшей мере в 2 раза выше фонового уровня). Строгие условия зависят от последовательности и будут различаться при разных обстоятельствах. Контролируя строгость условий гибридизации и/или отмывания, могут быть идентифицированы целевые последовательности, которые на 100% комплементарны зонду (гомологичное зондирование). В качестве альтернативы, условия жесткости могут быть скорректированы для предоставления возможности возникновения несоответствия в последовательности для того, чтобы боле низкие степени сходства могли быть детектированы (гетерологичное зондирование). В целом, зонд имеет длину менее примерно 1000 нуклеотидов, предпочтительно менее 500 нуклеотидов.Thus, the present invention includes probes for hybridization, as well as nucleotide sequences capable of hybridizing all or part of the nucleotide sequence of the present invention (for example, at least about 300 nucleotides in length, at least about 400, at least about 500, 1000, 1200 , 1500, 2000, 2500, 3000, 3500 or up to the full length of the nucleotide sequence disclosed herein). Hybridization of such sequences can be carried out under stringent conditions. Stringent conditions or stringent hybridization conditions mean the conditions under which the probe will hybridize with its target sequence to a higher detectable degree than with other sequences (for example, at least 2 times higher than the background level). Strict conditions are sequence dependent and will vary under different circumstances. By monitoring the stringency of the hybridization and / or washing conditions, target sequences that are 100% complementary to the probe (homologous probing) can be identified. Alternatively, stringency conditions can be adjusted to allow for inconsistencies in the sequence so that lower degrees of similarity can be detected (heterologous sounding). In general, the probe has a length of less than about 1000 nucleotides, preferably less than 500 nucleotides.

Как правило, жесткими условиями будут такие, в которых концентрация солей составляет менее примерно 1,5 М ионов Na, обычно от примерно 0,01 до 1,0 М ионов Na (или других солей) при рН от 7,0 до 8,3, а температура составляет по меньшей мере примерно 30°С для коротких зондов (например, от 10 до 50 нуклеотидов) и по меньшей мере примерно 60°С для длинных зондов (например, более 50 нуклеотидов). Строгих условий можно также достичь добавлением дестабилизирующих средств, таких как формамид. Иллюстративные условия низкой жесткости включают гибридизацию с буферным раствором, содержащим от 30 до 35% формамида, 1 М NaCl, 1% SDS (додецилсульфат натрия) при 37°С, и отмывание в SSC от 1X до 2Х (20Х SSC = 3,0 М NaCl/0,3 M тринатрийцитрат) при 50-55°С. Иллюстративные условия средней жесткости включают гибридизацию с раствором, содержащим от 40 до 45% формамида, 1,0 М NaCl, 1% SDS при 37°С, и отмывание в SSC от 0,5Х до 1X SSC при 55-60°С. Типичные условия высокой жесткости включают гибридизацию с раствором, содержащим 50% формамида, 1 М NaCl, 1% SDS при температуре 37°С, и отмывание в 0,1Х SSC при 60-65°С. Необязательно, буферы для отмывания могут включать от примерно 0,1% до примерно 1% SDS. Продолжительность гибридизации составляет в целом менее примерно 24 ч, обычно от примерно 4 до примерно 12 ч.Typically, harsh conditions will be those in which the salt concentration is less than about 1.5 M Na ions, usually from about 0.01 to 1.0 M Na ions (or other salts) at a pH of from 7.0 to 8.3 and the temperature is at least about 30 ° C for short probes (for example, from 10 to 50 nucleotides) and at least about 60 ° C for long probes (for example, more than 50 nucleotides). Strict conditions can also be achieved by the addition of destabilizing agents such as formamide. Illustrative low stringency conditions include hybridization with a buffer solution containing 30 to 35% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS (sodium dodecyl sulfate) at 37 ° C, and washing in SSC from 1X to 2X (20X SSC = 3.0 M NaCl / 0.3 M trisodium citrate) at 50-55 ° C. Illustrative medium stringency conditions include hybridization with a solution containing from 40 to 45% formamide, 1.0 M NaCl, 1% SDS at 37 ° C, and washing in SSC from 0.5X to 1X SSC at 55-60 ° C. Typical high stringency conditions include hybridization with a solution containing 50% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS at 37 ° C, and washing in 0.1X SSC at 60-65 ° C. Optionally, wash buffers may include from about 0.1% to about 1% SDS. The duration of hybridization is generally less than about 24 hours, usually from about 4 to about 12 hours.

Специфичность, как правило, зависит от отмываний после гибридизации, при которых наиболее важными факторами являются ионная сила и температура конечного раствора для отмывания. Для ДНКДНК гибридов, значение Tm может быть аппроксимировано из уравнения Meinkoth and Wahl (1984) Anal. Biochem. 138:267-284: Tm = 81,5°C + 16,6 (log M) + 0,41 (%GC) - 0,61 (% form) - 500/L; где M - это молярность моновалентных катионов, %GC - это процентное содержание гуанозин-содержащих и цитозин-содержащих нуклеотидов в ДНК, % form - это процентное содержание формамида в растворе для гибридизации, a L - длина гибрида в паре оснований. Tm - это температура (при заданной ионной силе и рН), при которой 50% комплементарной целевой последовательности гибридизуется с идеально соответThe specificity, as a rule, depends on the washings after hybridization, in which the most important factors are the ionic strength and temperature of the final solution for washing. For DNA DNA hybrids, the Tm value can be approximated from the equation of Meinkoth and Wahl (1984) Anal. Biochem. 138: 267-284: Tm = 81.5 ° C + 16.6 (log M) + 0.41 (% GC) - 0.61 (% form) - 500 / L; where M is the molarity of monovalent cations,% GC is the percentage of guanosine-containing and cytosine-containing nucleotides in DNA,% form is the percentage of formamide in the hybridization solution, and L is the length of the hybrid in a base pair. Tm is the temperature (at a given ionic strength and pH) at which 50% of the complementary target sequence hybridizes to perfectly match

- 7 033842 ствующим зондом. Tm снижается примерно на 1°С при нарушении соответствия на каждый 1%; таким образом, Tm, условия гибридизации и/или отмывания могут быть скорректированы для гибридизации с последовательностями с требуемой степенью идентичности. Например, при проведении поиска последовательностей с >90% идентичностью, Tm может быть снижена на 10°С. В целом, жесткие условия выбирают таким образом, чтобы температура была примерно на 5°С ниже точки плавления (Tm) для конкретной последовательности и комплементарной ей цепи при заданных значениях ионной силы и рН. Однако очень жесткие условия могут использовать гибридизацию и/или отмывание при температуре на 1, 2, 3 или 4°С ниже точки плавления (Tm); условия средней жесткости могут использовать гибридизацию и/или отмывание при температуре на 6, 7, 8, 9 или 10°С ниже точки плавления (Tm); условия низкой степени строгости могут использовать гибридизацию и/или отмывание при температуре на 11, 12, 13, 14, 15 или 20°С ниже точки плавления (Tm). С применением уравнения, композиций для гибридизации и отмывания и требуемой Tm, среднему специалисту в данной области техники будет понятно, что вариации в степени жесткости условий гибридизации и/или растворов для отмывания в сущности описаны. Если требуемая степень несоответствия приводит к Tm менее 45°С (водный раствор) или 32°С (раствор формамида), то предпочтительным является повышение концентрации с тем, чтобы могла использоваться более высокая температура. Подробное руководство по гибридизации нуклеиновых кислот приведено в Tijssen (1993) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2 (Elsevier, New York); и Ausubel et al., eds. (1995) Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2 (Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York). Cm. Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York).- 7 033842 with an existing probe. Tm decreases by about 1 ° C with a violation of compliance for every 1%; thus, Tm, hybridization and / or washing conditions can be adjusted to hybridize to sequences with a desired degree of identity. For example, when searching for sequences with> 90% identity, Tm can be reduced by 10 ° C. In general, stringent conditions are chosen so that the temperature is about 5 ° C below the melting point (Tm) for a particular sequence and its complementary chain at given values of ionic strength and pH. However, very stringent conditions can use hybridization and / or washing at a temperature of 1, 2, 3 or 4 ° C below the melting point (Tm); medium stringency conditions may use hybridization and / or washing at a temperature of 6, 7, 8, 9, or 10 ° C below the melting point (Tm); low stringency conditions may use hybridization and / or washing at a temperature of 11, 12, 13, 14, 15, or 20 ° C. below the melting point (Tm). Using the equation, hybridization and washing compositions and the required Tm, one of ordinary skill in the art will understand that variations in the severity of hybridization conditions and / or washing solutions are essentially described. If the required degree of mismatch results in a Tm of less than 45 ° C (aqueous solution) or 32 ° C (formamide solution), then it is preferable to increase the concentration so that a higher temperature can be used. Detailed guidance on nucleic acid hybridization is given in Tijssen (1993) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2 (Elsevier, New York); and Ausubel et al., eds. (1995) Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2 (Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York). Cm. Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York).

Выделенные белки и их варианты и фрагментыIsolated proteins and their variants and fragments

Пестицидные белки также охвачены в настоящем изобретении. Под пестицидным белком подразумевают белок, имеющий аминокислотную последовательность, изложенную в SEQ ID NO: 5-26. Их фрагменты, биологически активные части и варианты также представлены и могут использоваться для осуществления на практике способов настоящего изобретения. Выражение выделенный белок или рекомбинантный белок применяют в отношении белка, который более не находится в своих естественных условиях, а находится, например, в системе in vitro или в рекомбинантной бактериальной или растительной клетке-хозяине.Pesticidal proteins are also encompassed in the present invention. By pesticidal protein is meant a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5-26. Their fragments, biologically active parts and variants are also presented and can be used to put into practice the methods of the present invention. The expression isolated protein or recombinant protein is used in relation to a protein that is no longer in its natural environment, but is located, for example, in an in vitro system or in a recombinant bacterial or plant host cell.

Фрагменты или биологически активные части включают фрагменты полипептида, который содержит аминокислотные последовательности, в достаточной степени идентичные аминокислотной последовательности, изложенной в SEQ ID NO: 5-26, и проявляющие пестицидную активность. Биологически активной частью пестицидного белка может быть полипептид длиной, например, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350 или более аминокислот. Такие биологически активные части могут быть получены с использованием рекомбинантных методик и оценены в отношении пестицидной активности. Способы измерения пестицидной активности хорошо известны в данной области техники. См., например, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83:2480-2485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252:199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78:290-293; и патент США № 5743477, все из которых включены в данный документ во всей полноте посредством ссылки. Как используется в данном документе,, фрагмент содержит по меньшей мере 8 смежных аминокислот из SEQ ID NO: 5-26. Вместе с тем, настоящее изобретение охватывает другие фрагменты, такие как любой фрагмент в белке, длиной более примерно 10, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350 или более аминокислот.Fragments or biologically active parts include fragments of a polypeptide that contains amino acid sequences that are sufficiently identical to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5-26 and exhibit pesticidal activity. The biologically active part of the pesticidal protein may be a polypeptide of length, for example, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350 or more amino acids. Such biologically active parts can be prepared using recombinant techniques and evaluated for pesticidal activity. Methods for measuring pesticidal activity are well known in the art. See, for example, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83: 2480-2485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252: 199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293; and US patent No. 5743477, all of which are incorporated herein by reference in their entirety. As used herein, a fragment contains at least 8 contiguous amino acids from SEQ ID NO: 5-26. However, the present invention encompasses other fragments, such as any fragment in a protein, longer than about 10, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350 or more amino acids.

Под вариантами подразумевают белки или полипептиды, имеющие аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере приблизительно на 60, 65%, приблизительно на 70, 75%, приблизительно на 80, 85%, приблизительно на 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 или 99% идентична аминокислотной последовательности любой из последовательностей SEQ ID NO: 5-26. Варианты также включают полипептиды, кодируемые молекулой нуклеиновой кислоты, которая гибридизируется с молекулой нуклеиновой кислоты из SEQ ID NO: 1-4 или комплементарной ей цепью в жестких условиях. Варианты включают полипептиды, которые различаются аминокислотными последовательностями в результате мутагенеза. Варианты белков, которые охвачены в настоящем изобретении, являются биологически активными, то есть они продолжают сохранять требуемую биологическую активность нативного белка, то есть, сохраняют пестицидную активность. В некоторых вариантах осуществления варианты обладают улучшенной активностью относительно нативного белка. Способы измерения пестицидной активности хорошо известны в данной области техники. См., например, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83:2480-2485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252:199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78:290-293; и патент США № 5,743,477, все из которых включены в данный документ во всей полноте посредством ссылки.By variants are meant proteins or polypeptides having an amino acid sequence that is at least about 60, 65%, about 70, 75%, about 80, 85%, about 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, or 99% is identical to the amino acid sequence of any of the sequences of SEQ ID NO: 5-26. Options also include polypeptides encoded by a nucleic acid molecule that hybridizes with the nucleic acid molecule of SEQ ID NO: 1-4 or its complementary strand under stringent conditions. Options include polypeptides that differ in amino acid sequences as a result of mutagenesis. Variants of the proteins that are encompassed in the present invention are biologically active, that is, they continue to maintain the desired biological activity of the native protein, that is, retain pesticidal activity. In some embodiments, the variants have improved activity relative to the native protein. Methods for measuring pesticidal activity are well known in the art. See, for example, Czapla and Lang (1990) J. Econ. Entomol. 83: 2480-2485; Andrews et al. (1988) Biochem. J. 252: 199-206; Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293; and US Patent No. 5,743,477, all of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Гены бактерий, такие как гены axmi данного изобретения, довольно часто имеют несколько метиониновых инициаторных кодонов, расположенных в близости к началу открытой рамки считывания. Часто инициация трансляции в одном или нескольких из данных стартовых кодонов будет приводить к образованиию функционального белка. Данные стартовые кодоны могут включать в своем составе ATGBacterial genes, such as the axmi genes of the present invention, quite often have several methionine initiator codons located close to the beginning of the open reading frame. Often, translation initiation in one or more of these start codons will result in the formation of a functional protein. These start codons may include ATG

- 8 033842 кодоны. Однако бактерии, такие как Bacillus sp. также узнают кодон GTG в качестве стартового кодона, и белки, которые инициируют трансляцию в GTG-кодонах, содержат метионин в качестве первой аминокислоты. В редких случаях трансляция в бактериальных системах может начинаться в TTG-кодоне, хотя в данном случае TTG кодирует метионин. Кроме того, часто не определено изначально какие из данных кодонов используются в естественных условиях в бактерии. Таким образом, понятно, что применение одного из альтернативных метиониновых кодонов может также приводить к созданию пестицидных белков. Эти пестицидные белки охвачены в настоящем изобретении и могут применяться в способах настоящего изобретения. Будет понятно, что при экспрессии в растениях, необходимо будет изменить альтернативный стартовый кодон на ATG для прохождения трансляции соответствующим образом.- 8 033842 codons. However, bacteria such as Bacillus sp. GTG codon will also be recognized as a start codon, and proteins that initiate translation in GTG codons contain methionine as the first amino acid. In rare cases, translation in bacterial systems can begin at the TTG codon, although in this case, TTG encodes methionine. In addition, it is often not initially determined which of these codons is used in vivo in bacteria. Thus, it is understood that the use of one of the alternative methionine codons can also lead to the creation of pesticidal proteins. These pesticidal proteins are encompassed in the present invention and can be used in the methods of the present invention. It will be understood that when expressed in plants, it will be necessary to change the alternative start codon to ATG in order to transmit accordingly.

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения пестицидные белки содержат последовательности, выведенные от нуклеотидных последовательностей полной длины, раскрываемых в данном документе, и аминокислотные последовательности, которые короче последовательностей полной длины за счет использования расположенного ниже альтернативного участка начала трансляции. Таким образом, нуклеотидная последовательность настоящего изобретения и/или векторы, клетки-хозяева и растения, содержащие нуклеотидную последовательность настоящего изобретения (и способы получения и применения нуклеотидной последовательности настоящего изобретения) могут содержать нуклеотидную последовательность, которая кодирует аминокислотную последовательность, соответствующую SEQ ID NO: 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25 и 26.In various embodiments of the present invention, pesticidal proteins comprise sequences derived from full length nucleotide sequences disclosed herein and amino acid sequences that are shorter than full length sequences by using the downstream alternative translation start site. Thus, the nucleotide sequence of the present invention and / or vectors, host cells and plants containing the nucleotide sequence of the present invention (and methods for producing and using the nucleotide sequence of the present invention) may contain a nucleotide sequence that encodes an amino acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 6 , 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, and 26.

Также охвачены антитела к полипептидам настоящего изобретения или к их вариантам или фрагментам. Способы получения антител хорошо известны в данной области техники (см., например, Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY; Патент США № 4196265).Antibodies to the polypeptides of the present invention or to variants or fragments thereof are also encompassed. Methods for producing antibodies are well known in the art (see, for example, Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY; US Patent No. 4196265).

Таким образом, один аспект настоящего изобретения касается антител, одноцепочечных антигенсвязывающих молекул или других белков, которые специфически связываются с одним или несколькими белками или пептидными молекулами настоящего изобретения и их гомологами, слияния или фрагментами. В особенно предпочтительном варианте осуществления, антитело специфично связывается с белком, имеющим аминокислотную последовательность, изложенную в SEQ ID NO: 5-26, или ее фрагментом. В другом варианте осуществления антитело специфично связывается с белком слияния, содержащим аминокислотную последовательность, выбранную из аминокислотной последовательности, изложенной в SEQ ID NO: 5-26, или ее фрагмент.Thus, one aspect of the present invention relates to antibodies, single chain antigen binding molecules or other proteins that specifically bind to one or more of the proteins or peptide molecules of the present invention and their homologues, fusions or fragments. In a particularly preferred embodiment, the antibody specifically binds to a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5-26, or a fragment thereof. In another embodiment, the antibody specifically binds to a fusion protein containing an amino acid sequence selected from the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5-26, or a fragment thereof.

Антитела настоящего изобретения могут применяться для количественного или качественного определения содержания белка или пептидной молекулы настоящего изобретения или обнаружения посттрансляционных модификаций белков. Как используется в данном документе, об антителе или пептиде сказано, что они специфично связываются с молекулой белка или пептида настоящего изобретения, если такое связывание не полностью ингибируется присутствием неродственных молекул.The antibodies of the present invention can be used to quantitatively or qualitatively determine the content of a protein or peptide molecule of the present invention or to detect post-translational modifications of proteins. As used herein, an antibody or peptide is said to specifically bind to a protein or peptide molecule of the present invention if such binding is not completely inhibited by the presence of unrelated molecules.

Антитела настоящего изобретения могут содержаться в наборе, применяемом для обнаружения молекул белка или пептида данного изобретения. Изобретение дополнительно охватывает способ обнаружения молекулы белка или пептида данного изобретения (в частности, белка, кодируемого аминокислотной последовательностью, изложенной в SEQ ID NO: 5-26, включая его варианты или фрагменты, способные специфично связываться с антителом данного изобретения), включающий в себя приведение в контакт образца с антителом данного изобретения и определение того, содержит ли образец молекулу белка или пептида данного изобретения. Способ применения антител для обнаружения интересующего белка или пептида известны в данной области техники.Antibodies of the present invention may be contained in a kit used to detect the protein or peptide molecules of the present invention. The invention further encompasses a method for detecting a protein or peptide molecule of the present invention (in particular, a protein encoded by the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5-26, including variants or fragments thereof capable of specifically binding to an antibody of the invention), comprising contacting the sample with an antibody of the invention and determining whether the sample contains a protein or peptide molecule of the invention. A method of using antibodies to detect a protein or peptide of interest is known in the art.

Измененные или улучшенные вариантыModified or improved options

Известно, что последовательности ДНК пестицидного белка могут быть изменены с использованием различных способов, и что эти изменения могут привести к образованию последовательности ДНК, кодирующей белки с аминокислотными последовательностями, отличающимися от тех, которые кодируют пестицидные белки настоящего изобретения. Данный белок может быть изменен различными способами, включая аминокислотные замены, делеции, усечения и вставки одной или нескольких аминокислотных последовательностей из SEQ ID NO: 5-26, включая до примерно 2, примерно 3, примерно 4, примерно 5, примерно 6, примерно 7, примерно 8, примерно 9, примерно 10, примерно 15, примерно 20, примерно 25, примерно 30, примерно 35, примерно 40, примерно 45, примерно 50, примерно 55, примерно 60, примерно 65, примерно 70, примерно 75, примерно 80, примерно 85, примерно 90, примерно 100, примерно 105, примерно 110, примерно 115, примерно 120, примерно 125, примерно 130, примерно 135, примерно 140, примерно 145, примерно 150, примерно 155 или более аминокислотных замен, делеций или вставок. Способы проведения таких манипуляций в целом известны в данной области техники. Например, варианты аминокислотной последовательности пестицидного белка могут быть получены с применением мутаций в ДНК. Это может также быть достигнуто с применением одной из нескольких разновидностей мутагенеза и/или путем направленного развития. В некоторых аспектах изменения, кодируемые аминокислотными последовательностями, не будут оказывать существенного влияния на функцию белка. Такие варианты будут обладать требуемой пестицидной активностью. Однако понятно, что способность пестицидного белка обеспечивать пестицидную активность может быть улучшена путемIt is known that the DNA sequences of a pesticidal protein can be changed using various methods, and that these changes can lead to the formation of a DNA sequence encoding proteins with amino acid sequences different from those encoding the pesticidal proteins of the present invention. This protein can be modified in various ways, including amino acid substitutions, deletions, truncation and insertion of one or more amino acid sequences from SEQ ID NO: 5-26, including up to about 2, about 3, about 4, about 5, about 6, about 7 approximately 8, approximately 9, approximately 10, approximately 15, approximately 20, approximately 25, approximately 30, approximately 35, approximately 40, approximately 45, approximately 50, approximately 55, approximately 60, approximately 65, approximately 70, approximately 75, approximately 80, approximately 85, approximately 90, approximately 100, approximately 105, approximately 110, approximately 115, approximately 120, approximately 125, about 130, about 135, about 140, about 145, about 150, about 155 or more amino acid substitutions, deletions or insertions. Methods for carrying out such manipulations are generally known in the art. For example, amino acid sequence variants of a pesticidal protein can be obtained using mutations in DNA. This can also be achieved using one of several varieties of mutagenesis and / or by directed development. In some aspects, changes encoded by amino acid sequences will not have a significant effect on protein function. Such options will have the desired pesticidal activity. However, it is understood that the ability of a pesticidal protein to provide pesticidal activity can be improved by

- 9 033842 применения таких методик к композициям настоящего изобретения. Например, можно экспрессировать пестицидный белок в клетках-хозяевах, которые проявляют высокие уровни ошибок встраивания оснований при репликации ДНК, такие как XL-1 Red (Stratagene, Ла-Хойя, Калифорния). После размножения в таких штаммах, можно выделить ДНК (например, путем получения плазмидной ДНК или путем амплифицирования с помощью ПЦР и клонирования полученного в результате ПЦР-фрагмента в вектор), провести культивирование пестицидного белка с мутациями в немутагенном штамме, и идентифицировать мутировавшие гены с пестицидной активностью, например путем проведения анализа для исследования пестицидной активности. В целом, белок смешивается и применяется в анализах скармливания. См., например Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293. Такие анализы могут включать приведения растения в контакт с одним или несколькими вредителями и определение способности растения к выживанию и/или способности вызывать гибель вредителей. Примеры мутаций, которые приводят к повышению токсичности, обнаруживаются в Schnepf et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 775-806.- 9,033,842 applying such techniques to the compositions of the present invention. For example, a pesticidal protein can be expressed in host cells that exhibit high levels of base insertion errors in DNA replication, such as XL-1 Red (Stratagene, La Jolla, CA). After propagation in such strains, DNA can be isolated (for example, by obtaining plasmid DNA or by amplification by PCR and cloning the resulting PCR fragment into a vector), cultivate the pesticidal protein with mutations in the non-mutagenic strain, and identify mutated genes with the pesticidal activity, for example, by conducting an analysis to study pesticidal activity. In general, protein is mixed and used in feeding analyzes. See, for example, Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293. Such assays may include bringing the plant into contact with one or more pests and determining the plant's ability to survive and / or the ability to cause pest death. Examples of mutations that lead to increased toxicity are found in Schnepf et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 775-806.

В качестве альтернативы, могут быть внесены изменения в последовательность многих белков в области амино- или карбокси-конца, не оказывая при этом существенного влияния на активность. Такие изменения могут включать вставки, делеции или изменения, индуцированные с применением современных молекулярных способов, таких как ПЦР, в том числе ПЦР-амплификации, которые изменяют или удлиняют последовательность, кодирующую белок, за счет вставок последовательностей, кодирующих аминокислоты, в олигонуклеотиды, используемые в ПЦР-амплификации. В качестве альтернативы, добавленные последовательности белков могут содержать целые последовательности, кодирующие белок, такие как те, которые обычно применяются в данной области техники для получения белков слияния. Такие белки слияния часто используют (1) для повышения экспрессии белка, представляющего интерес, (2) введения домен связывания, ферментативной активности или эпитопа для того, чтобы облегчить очистку белка, детектирование белка или для других целей экспериментального применения, известных в данной области техники, (3) направления секреции или трансляции белка в субклеточную органеллу, такую как периплазматическое пространство грамотрицательных бактерий, эндоплазматический ретикулум эукариотических клеток, при этом последнее часто приводит к гликозилированию белка.Alternatively, changes can be made to the sequence of many proteins at the amino or carboxy terminus, without significantly affecting the activity. Such changes may include insertions, deletions or changes induced using modern molecular methods, such as PCR, including PCR amplification, which alter or extend the protein coding sequence by inserting amino acid coding sequences into the oligonucleotides used in PCR amplification. Alternatively, the added protein sequences may contain whole sequences encoding a protein, such as those commonly used in the art to produce fusion proteins. Such fusion proteins are often used (1) to increase the expression of a protein of interest, (2) the introduction of a binding domain, enzymatic activity or epitope in order to facilitate protein purification, protein detection, or for other experimental uses known in the art, (3) the direction of secretion or translation of the protein into the subcellular organelle, such as the periplasmic space of gram-negative bacteria, the endoplasmic reticulum of eukaryotic cells, the latter often with Odita to protein glycosylation.

Варианты нуклеотидных и аминокислотных последовательностей настоящего изобретения также охватывают последовательности полученные с применением процедур, приводящих к рекомбинации, и вызывающих образование мутаций, таких как перестановка в ДНК. При выполнении такой методики могут использоваться один или несколько различных участков, кодирующих пестицидные белки, для создания нового пестицидного белка, обладающего требуемыми свойствами. Таким образом, библиотеки рекомбинантных полинуклеотидов создают из популяции родственных последовательностей полинуклеотидов, которые содержат участки последовательности, обладающей существенной идентичностью и могут быть гомологично рекомбинированы in vitro или in vivo. Например, с применением данного подхода мотивы последовательностей, кодирующие домен, представляющий интерес, могут быть подвергнуты перестановке между геном, определяющим пестицидную активность, настоящего изобретения и другими известными пестицидными генами для получения нового гена, кодирующего последовательность белка интереса с улучшенным свойством, как, например, с повышенной инсектицидной активностью. Стратегии такой перестановки в ДНК известны в данной области техники. См., например, Stemmer (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:10747-10751; Stemmer (1994) Nature 370:389-391; Crameri et al. (1997) Nature Biotech. 15: 436-438; Moore et al. (1997) J. Mol. Biol. 272: 336-347; Zhang et al. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 4504-4509; Crameri et al. (1998) Nature 391: 288-291; и патенты США № 5605793 и № 5837458.Variants of the nucleotide and amino acid sequences of the present invention also encompass sequences obtained using procedures leading to recombination and causing the formation of mutations, such as rearrangement in DNA. When performing such a technique, one or more different sites encoding pesticidal proteins can be used to create a new pesticidal protein with the desired properties. Thus, recombinant polynucleotide libraries are created from a population of related polynucleotide sequences that contain portions of a sequence that is substantially identical and can be homologously recombined in vitro or in vivo. For example, using this approach, sequence motifs encoding a domain of interest can be rearranged between a pesticidal activity gene of the present invention and other known pesticidal genes to obtain a new gene encoding an interest protein sequence with an improved property, such as with increased insecticidal activity. Strategies for such a rearrangement in DNA are known in the art. See, for example, Stemmer (1994) Proc. Natl. Acad Sci. USA 91: 10747-10751; Stemmer (1994) Nature 370: 389-391; Crameri et al. (1997) Nature Biotech. 15: 436-438; Moore et al. (1997) J. Mol. Biol. 272: 336-347; Zhang et al. (1997) Proc. Natl. Acad Sci. USA 94: 4504-4509; Crameri et al. (1998) Nature 391: 288-291; and US patents No. 5605793 and No. 5837458.

Перемещение или перестановка доменов является еще одним механизмом создания измененных пестицидных белков. Домены могут перемещаться между пестицидными белками, приводя к образованию гибридных или химерных токсинов с улучшенной пестицидной активностью или различными целевыми характеристиками. Способы создания рекомбинантных белков и их исследования в отношении пестицидной активности хорошо известны в данной области техники (см., например, Naimov et al. (2001) Appl. Environ. Microbiol. 67: 5328-5330; de Maagd et al. (1996) Appl. Environ. Mcrobiol. 62: 1537-1543; Ge et al. (1991) J. Biol. Chem. 266: 17954-17958; Schnepf et al. (1990) J. Biol. Chem. 265: 20923-20930; Rang et al. 91999) Appl. Environ. Microbiol. 65: 2918-2925).Domain transfer or rearrangement is another mechanism for creating altered pesticidal proteins. Domains can move between pesticidal proteins, leading to the formation of hybrid or chimeric toxins with improved pesticidal activity or various target characteristics. Methods for creating recombinant proteins and their study regarding pesticidal activity are well known in the art (see, for example, Naimov et al. (2001) Appl. Environ. Microbiol. 67: 5328-5330; de Maagd et al. (1996) Appl. Environ. Mcrobiol. 62: 1537-1543; Ge et al. (1991) J. Biol. Chem. 266: 17954-17958; Schnepf et al. (1990) J. Biol. Chem. 265: 20923-20930; Rang et al. 91999) Appl. Environ. Microbiol. 65: 2918-2925).

ВекторыVectors

Пестицидная последовательность настоящего изобретения, может быть представлена в экспрессионной кассете для экспрессии в растении, представляющем интерес. Под растительной экспрессионной кассетой подразумевают ДНК-конструкцию, которая способна приводить к экспрессии белка из открытой рамки считывания в клетке растения. Обычно они содержат промотор и кодирующую последовательность. Часто такие конструкции будут также содержать а 3'-нетранслируемый участок. Такие конструкции могут содержать сигнальную последовательность или лидерную последовательность для облегчения котрансляционного или посттрансляционного транспорта пептида к определенным внутриклеточным структурам, таким как хлоропласт (или другая пластида), эндоплазматический ретикулум или комплекс Гольджи.The pesticidal sequence of the present invention may be presented in an expression cassette for expression in a plant of interest. By plant expression cassette is meant a DNA construct that is capable of expressing a protein from an open reading frame in a plant cell. Usually they contain a promoter and a coding sequence. Often such designs will also contain a 3'-untranslated portion. Such constructs may contain a signal sequence or leader sequence to facilitate co-translational or post-translational transport of the peptide to specific intracellular structures, such as chloroplast (or other plastid), endoplasmic reticulum or Golgi complex.

- 10 033842- 10 033842

Под сигнальной последовательностью подразумевают последовательность, для которой известно или предполагается, что она приводит к ко-трансляционному или посттрансляционному транспорту пептидов через клеточную мембрану. У эукариот она обычно связана с секрецией в аппарате Гольджи, с некоторой степенью имеющего в результате место гликозилирования. Инсектицидные токсины бактерий часто синтезируются в качестве протоксинов, которые протеолитически активируются в кишечнике целевого насекомого (Chang (1987) Methods Enzymol. 153: 507-516). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения сигнальная последовательность локализована в нативной последовательности, или может быть получена из последовательности настоящего изобретения. Под лидерной последовательностью подразумевают любую последовательность, которая при трансляции приводит к образованию аминокислотной последовательности, достаточной для запуска котрансляционного транспорта пептидной цепи к субклеточной органелле. Таким образом, лидерные последовательности включают в своем составе лидерные последовательности, оказывающие направленное воздействие на транспорт и/или гликозилирование за счет прохождения в эндоплазматический ретикулум, прохождения в вакуоли, пластиды, в том числе хлоропласты, митохондрии и подобные.By signal sequence is meant a sequence for which it is known or assumed to lead to co-translational or post-translational transport of peptides across the cell membrane. In eukaryotes, it is usually associated with secretion in the Golgi apparatus, with some degree of resulting glycosylation. Insecticidal bacterial toxins are often synthesized as protoxins that are proteolytically activated in the intestines of the target insect (Chang (1987) Methods Enzymol. 153: 507-516). In some embodiments, the signal sequence is localized in the native sequence, or can be obtained from the sequence of the present invention. By leader sequence is meant any sequence that, when translated, leads to the formation of an amino acid sequence sufficient to trigger cotranslational transport of the peptide chain to the subcellular organelle. Thus, leader sequences include leader sequences that have a targeted effect on transport and / or glycosylation due to passage into the endoplasmic reticulum, passage into vacuoles, plastids, including chloroplasts, mitochondria, and the like.

Под растительным трансформационным вектором подразумевают молекулу ДНК, которая необходима для эффективной трансформации клетки растения. Такая молекула может содержать одну или несколько растительных экспрессионных кассет и может быть организована в более чем одну векторную молекулу ДНК. Например, бинарные векторы представляют собой растительные трансформационные векторы, которые используют два несмежных ДНК-вектора для кодирования всех требуемых функций с активностью в цис- и транс-положениях для трансформации растительных клеток (Hellens и Mullineaux (2000) Trends in Plant Science 5: 446-451). Выражение вектор относится к конструкции нуклеиновой кислоты, предназначенной для переноса между разными клетками-хозяевами. Вектором экспрессии называется вектор, который обладает способностью вводить, интегрировать и экспрессировать последовательности гетерологичной ДНК или ее фрагменты в чужеродной клетке. Кассета будет иметь в своем составе 5' и/или 3' регуляторные последовательности, функционально связанные с последовательностью настоящего изобретения. Под функционально связанным подразумевают функциональное сцепление между последовательностью промотора и второй последовательностью, где последовательность промотора инициирует и опосредует транскрипцию последовательности ДНК, соответствующей второй последовательности. В целом, выражение функционально связанный означает, что сцепленные нуклеотидные последовательности являются смежными и, в тех случаях, когда необходимо объединить два участка, кодирующие белок, они являются смежными и находятся в одной и той же рамке считывания. Кассета может дополнительно содержать по меньшей мере один дополнительный ген, подлежащий котрансформации в организм. В качестве альтернативы, дополнительный ген(ы) могут доставлять множеством экспрессионных кассет.By plant transformation vector is meant a DNA molecule that is necessary for the efficient transformation of a plant cell. Such a molecule may contain one or more plant expression cassettes and may be organized into more than one vector DNA molecule. For example, binary vectors are plant transformation vectors that use two non-contiguous DNA vectors to encode all the required functions with activity at cis and trans positions to transform plant cells (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science 5: 446- 451). The expression vector refers to a nucleic acid construct intended for transfer between different host cells. An expression vector is a vector that has the ability to introduce, integrate and express heterologous DNA sequences or fragments thereof in a foreign cell. The cassette will comprise 5 'and / or 3' regulatory sequences functionally linked to the sequence of the present invention. By functionally linked is meant a functional linkage between a promoter sequence and a second sequence, where the promoter sequence initiates and mediates transcription of the DNA sequence corresponding to the second sequence. In general, the expression functionally linked means that the linked nucleotide sequences are adjacent and, in cases where it is necessary to combine two sections encoding a protein, they are adjacent and are in the same reading frame. A cassette may further comprise at least one additional gene to be co-transformed into an organism. Alternatively, the additional gene (s) can be delivered by a variety of expression cassettes.

В различных вариантах осуществления нуклеотидная последовательность настоящего изобретения является функционально связанный с промотором, например, с растительным промотором. Промотором называется нуклеотидная последовательность, функция которой заключается в управлении транскрипцией нижележащей кодирующей последовательности. Промотор вместе с другими транскрипционными и трансляционными регуляторными нуклеотидными последовательностями (которые также называются контрольными последовательностями) необходимы для экспрессии последовательности ДНК, представляющей интерес.In various embodiments, the nucleotide sequence of the present invention is operably linked to a promoter, for example, a plant promoter. A promoter is a nucleotide sequence whose function is to control the transcription of the underlying coding sequence. A promoter, along with other transcriptional and translational regulatory nucleotide sequences (also called control sequences), are necessary for the expression of the DNA sequence of interest.

Такая экспрессионная кассета обеспечивается множеством участков рестрикции для вставки пестицидной последовательности, подлежащей транскрипционной регуляции регуляторными участками.Such an expression cassette is provided by a plurality of restriction sites for insertion of the pesticidal sequence to be transcriptionally regulated by regulatory sites.

Экспрессионная кассета будет иметь в своем составе в 5'-3' направлении транскрипции участок инициации транскрипции и трансляции (т.е., промотор), ДНК-последовательность настоящего изобретения и участок терминации трансляции и транскрипции (т.е., участок терминации), функционирующий в растении. Промотор может быть нативным или аналогичным, или может быть чужеродным или гетерологичным по отношению к растению-хозяину и/или к последовательности ДНК настоящего изобретения. Дополнительно, промотор может представлять собой естественную последовательность или, в качестве альтернативы, синтетическую последовательность. Там, где промотор является нативным или гомологичным по отношению к растению-хозяину, подразумевают, что промотор обнаруживается в нативном растении, в которое вводят этот промотор. Там, где промотор является чужеродным или гетерологичным по отношению к последовательности ДНК настоящего изобретения, подразумевают, что промотор не является нативным или возникающим в естественных условиях для функционально связанной последовательности ДНК настоящего изобретения.The expression cassette will include, in the 5'-3 'direction of transcription, a transcription and translation initiation site (i.e., a promoter), a DNA sequence of the present invention and a translation and transcription termination site (i.e., a termination site), functioning in a plant. The promoter may be native or similar, or may be foreign or heterologous to the host plant and / or to the DNA sequence of the present invention. Additionally, the promoter may be a natural sequence or, alternatively, a synthetic sequence. Where the promoter is native or homologous to the host plant, it is understood that the promoter is found in the native plant into which the promoter is introduced. Where the promoter is foreign or heterologous to the DNA sequence of the present invention, it is understood that the promoter is not native or naturally occurring for the functionally linked DNA sequence of the present invention.

Участок выражениеации может быть нативным с участком инициации транскрипции, может быть нативным с функционально связанной последовательностью ДНК, представляющей интерес, может быть нативным с растением-хозяином, или может быть получен из другого источника (т.е., чужеродным или гетерологичным по отношению к промотору, последовательности ДНК, представляющей интерес, растению-хозяину или любой их комбинации). Подходящие участки терминации могут быть получены из Tiплазмиды A. tumefaciens, такие как участки терминации октопинсинтазы и нопалинсинтазы. См. также Guerineau et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 262: 141-144; Proudfoot (1991) Cell 64: 671-674; Sanfacon et al.The expression site may be native to the site of transcription initiation, may be native to a functionally linked DNA sequence of interest, may be native to the host plant, or may be obtained from another source (i.e., foreign or heterologous to the promoter , a DNA sequence of interest to a host plant or any combination thereof). Suitable termination sites can be obtained from A. tumefaciens Ti plasmids, such as octopinsynthase and nopaline synthase termination sites. See also Guerineau et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 262: 141-144; Proudfoot (1991) Cell 64: 671-674; Sanfacon et al.

- 11 033842 (1991) Genes Dev. 5: 141-149; Mogen et al. (1990) Plant Cell 2: 1261-1272; Munroe et al. (1990) Gene 91: 151158; Ballas et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17: 7891-7903; и Joshi et al. (1987) Nucleic Acid Res. 15: 96279639.- 11,033,842 (1991) Genes Dev. 5: 141-149; Mogen et al. (1990) Plant Cell 2: 1261-1272; Munroe et al. (1990) Gene 91: 151158; Ballas et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17: 7891-7903; and Joshi et al. (1987) Nucleic Acid Res. 15: 96279639.

В требуемых случаях ген(ы) могут быть оптимизированы для повышения экспрессии в трансформированной клетке-хозяине. Таким образом, гены могут быть синтезированы с использованием предпочтительных для клетки-хозяина кодонов для улучшения экспрессии, или могут быть синтезированы с использованием кодонов при частоте использования кодонов, предпочтительных для клетки-хозяина. В целом, содержание GC в гене повысится. См., например, Campbell and Gowri (1990) Plant Physiol. 92:1-11, где приводится обсуждения применения предпочтительных для клетки-хозяина кодонов. В данной области техники существуют способы синтеза предпочтительных для растения генов. См., например, патенты США № 5380831 и № 5436391, публикацию патента США № 20090137409 и Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498, которые включены в данный документ посредством ссылки.Where required, the gene (s) can be optimized to increase expression in the transformed host cell. Thus, genes can be synthesized using codons preferred for the host cell to improve expression, or can be synthesized using codons at a frequency of use of codons preferred for the host cell. In general, the content of GC in the gene will increase. See, for example, Campbell and Gowri (1990) Plant Physiol. 92: 1-11, which discusses the use of codons preferred by the host cell. In the art there are methods for synthesizing plant preferred genes. See, for example, US Pat. Nos. 5,380,831 and 5,436,391, US Patent Publication No. 20090137409 and Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17: 477-498, which are incorporated herein by reference.

В одном варианте осуществления пестицидный белок направляют в хлоропласт для экспрессии. Таким образом, в тех случаях, где пестицидный белок не вводится непосредственно в хлоропласт, экспрессионная кассета будет дополнительно содержать нуклеиновую кислоту, кодирующую транзитный пептид, направляющий пестицидный белок в хлоропласты. Такие транзитные пептиды известны в данной области техники. См., например, Von Heijne et al. (1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9: 104-126; Clark et al. (1989) J. Biol. Chem. 264: 17544-17550; Della-Cioppa et al. (1987) Plant Physiol. 84: 965-968; Romer et al. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196: 1414-1421; и Shah et al. (1986) Science 233: 478-481.In one embodiment, the pesticidal protein is sent to the chloroplast for expression. Thus, in cases where the pesticidal protein is not directly introduced into the chloroplast, the expression cassette will additionally contain a nucleic acid encoding a transit peptide that directs the pesticidal protein into the chloroplasts. Such transit peptides are known in the art. See, for example, Von Heijne et al. (1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9: 104-126; Clark et al. (1989) J. Biol. Chem. 264: 17544-17550; Della-Cioppa et al. (1987) Plant Physiol. 84: 965-968; Romer et al. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196: 1414-1421; and Shah et al. (1986) Science 233: 478-481.

Ген, определяющий пестицидную активность, который должен быть направлен в хлоропласт, может быть оптимизирован для экспрессии в хлоропласте для учета различия в использовании кодона в ядре растения и этой органелле. Таким образом, нуклеиновые кислоты, представляющие интерес, могут быть синтезированы с использованием кодонов, предпочтительных для хлоропластов. См., например, патент США № 5380831, который включен в в данный документ посредством ссылки.The gene that determines the pesticidal activity that should be directed to the chloroplast can be optimized for expression in the chloroplast to take into account the differences in the use of the codon in the plant nucleus and this organelle. Thus, nucleic acids of interest can be synthesized using codons preferred for chloroplasts. See, for example, US patent No. 5380831, which is incorporated herein by reference.

Трансформация растенийPlant transformation

Способы настоящего изобретения включают введение нуклеотидного конструкта в растение. Под введением подразумевают обеспечение растения нуклеотидной конструкцией таким образом, чтобы конструкция получила доступ к внутреннему пространству клетки растения. Способы настоящего изобретения не требуют применения конкретного способа введения нуклеотидной конструкции в растение, а лишь для того, чтобы нуклеотидная конструкция получила доступ к внутреннему пространству по меньшей мере одной клетки растения. В данной области техники известны способы введения нуклеотидных конструкций в растения, включая, но без ограничений, способы стабильной трансформации, способы временной трансформации и способы, опосредованные вирусами.The methods of the present invention include introducing a nucleotide construct into a plant. By introduction is meant the provision of a plant with a nucleotide construct so that the construct gains access to the interior of the plant cell. The methods of the present invention do not require the use of a specific method of introducing a nucleotide construct into a plant, but only so that the nucleotide construct has access to the interior of at least one plant cell. Methods for introducing nucleotide constructs into plants are known in the art, including but not limited to methods for stable transformation, methods for temporary transformation, and methods mediated by viruses.

Под растением подразумевают целые растения, органы растения (например, листья, стебли, корни и т.д.), семена, растительные клетки, побеги, зародыши и потомство данных растений. Растительные клетки могут быть дифференцированными или недифференцированными (например, каллюс, суспензия культуры клеток, протопласты, клетки листа, клетки корня, клетки флоэмы, пыльца).By plant is meant whole plants, plant organs (for example, leaves, stems, roots, etc.), seeds, plant cells, shoots, embryos and offspring of these plants. Plant cells can be differentiated or undifferentiated (for example, callus, cell culture suspension, protoplasts, leaf cells, root cells, phloem cells, pollen).

Трансгенные растения или трансформированные растения или стабильно трансформированные растения или клетки или ткани относятся к растениям, которые имеют введенные или интегрированные в растительную клетку экзогенные нуклеотидные последовательности или фрагменты ДНК. Данные нуклеотидные последовательности имеют в своем составе такие, которые являются экзогенными, или не представлены в нетрансформированной растительной клетке, а также такие, которые могут быть эндогенными, или присутствовать в нетрансформированной растительной клетке. Выражение гетерологичный в целом относится к нуклеотидным последовательностям, которые не являются эндогенными по отношению к клетке или не являются частью нативного генома, в котором они присутствуют, и которые были внесены в клетку путем заражения, трансфекции, микроинъекции, электропорации, бомбардировки микрочастицами и т.п.Transgenic plants or transformed plants or stably transformed plants or cells or tissues refer to plants that have exogenous nucleotide sequences or DNA fragments introduced or integrated into a plant cell. These nucleotide sequences incorporate those that are exogenous or not present in an untransformed plant cell, as well as those that may be endogenous, or present in an untransformed plant cell. The heterologous expression generally refers to nucleotide sequences that are not endogenous to the cell or are not part of the native genome in which they are present, and which were introduced into the cell by infection, transfection, microinjection, electroporation, microparticle bombardment, etc. .

Трансгенные растения настоящего изобретения экспрессируют одну или несколько новых последовательностей токсинов, раскрываемых в данном документе. В различных вариантах осуществления трансгенное растение дополнительно содержит один или несколько дополнительных генов устойчивости к насекомым (например, Cry1, такие как представители семейств Cry1A, Cry1B, Cry1C, Cry1D, Cry1E и Cry1F; Cry2, такой как представитель семейства Cry2А; Cry9, такие как представители семейств Cry9А, Оу9В, Cry9C, Cry9D, Cry9F и Cry9F и т.д.). Специалисту в данной области техники будет понятно, что трансгенное растение может содержать любой ген, сообщающий сельскохозяйственный признак, представляющий интерес.The transgenic plants of the present invention express one or more of the new toxin sequences disclosed herein. In various embodiments, the transgenic plant further comprises one or more additional insect resistance genes (e.g., Cry1, such as members of the Cry1A, Cry1B, Cry1C, Cry1D, Cry1E and Cry1F families; Cry2, such as a representative of the Cry2A family; Cry9, such as representatives families Cry9A, Oy9B, Cry9C, Cry9D, Cry9F and Cry9F, etc.). One skilled in the art will understand that a transgenic plant may contain any gene that reports an agricultural trait of interest.

Трансформация растительных клеток может быть осуществлена с применением одного или нескольких методов, известных в данной области техники. Ген, определяющий пестицидную активность, настоящего изобретения может быть модифицирован для получения или повышения экспрессии в клетках растений. Как правило, конструкт, который экспрессирует такой белок, содержит промотор, регулирующий транскрипцию гена, а также 3' нетранслируемый участок, который обеспечивает терминацию транскрипции и полиаденилирование. Структура таких конструктов хорошо известна в данной области техники. В некоторых случаях, целесообразным может быть конструирование гена таким образом, чтоTransformation of plant cells can be carried out using one or more methods known in the art. The gene for determining pesticidal activity of the present invention can be modified to obtain or increase expression in plant cells. Typically, a construct that expresses such a protein contains a promoter that regulates gene transcription, as well as a 3 'untranslated region that provides transcription termination and polyadenylation. The structure of such constructs is well known in the art. In some cases, it may be appropriate to construct the gene in such a way that

- 12 033842 будет приводить к секреции синтезируемого в результате пептида или другому направленному действию в клетке растения. Например, ген может быть сконструирован таким образом, чтобы содержать сигнальный пептид для облегчения переноса пептида в эндоплазматический ретикулум. Также предпочтительным может быть конструирование содержащей интрон экспрессионной кассеты таким образом, что иРНК-процессинг данного интрона требуется для экспрессии.- 12,033,842 will result in secretion of the resulting peptide or other targeted action in the plant cell. For example, a gene can be designed to contain a signal peptide to facilitate transfer of the peptide to the endoplasmic reticulum. It may also be preferable to design an intron-containing expression cassette in such a way that the mRNA processing of this intron is required for expression.

Как правило, данная растительная экспрессионная кассета будет введена в растительный трансформирующий вектор. Данный растительный трансформирующий вектор может содержать один или несколько ДНК-векторов, необходимых для достижения трансформации растения. Например, обычной практикой в данной области техники является использование растительных трансформирующих векторов, которые содержат более одного смежного сегмента ДНК. В данной области техники эти векторы часто называют бинарными векторами. Бинарные векторы, также как векторы с хелперными плазмидами наиболее часто используются для Agrobacterium-опосредованной трансформации, где размер и суммарная длина сегментов ДНК, необходимых для достижения эффективной трансформации, являются достаточно большими, и целесообразно разделить функции по отдельным молекулам ДНК. Бинарные векторы, как правило, содержат плазмидный вектор, который содержит действующие в цис-положении последовательности, необходимые для переноса Т-ДНК (такие как расположенные на левой границе и на правой границе фрагмента), селектируемый маркер, который сконструирован таким образом, чтобы быть способным к экспрессии в клетке растения, и ген, представляющий интерес, (ген, сконструированный таким образом, чтобы быть способным к экспрессии в растительной клетке, для которой требуется создание трансгенных растений). Также в данном плазмидном векторе присутствуют последовательности, необходимые для репликации бактерий. Действующие в цис-положении последовательности организованы таким образом, который обеспечивает эффективный перенос в растительные клетки и экспрессии в них. Например, ген селектируемого маркера и ген, определяющий пестицидную активность, локализованы между левой и правой границами. Часто второй плазмидный вектор содержит действующие в транс-положении факторы, которые опосредуют перенос Т-ДНК из Agrobacterium в растительные клетки. Плазмида часто содержит гены вирулентности (гены Vir), которые обеспечивают инфицирование растительных клеток Agrobacterium и перенос ДНК путем расщепления в области пограничных последовательностей и vir-опосредованный перенос ДНК, как известно в данной области техники (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science 5: 446-451). Несколько типов штаммов Agrobacterium (например, LBA4404, GV3101, EHA101, EHA105 и т.д.) могут быть использованы для трансформации растений. Второй плазмидный вектор не является необходимым для трансформации растения с применением других способов, таких как бомбардировка микрочастицами, микроинъекция, электропорация, трансфекция с помощью полиэтиленгликоля и т.д.Typically, a given plant expression cassette will be introduced into a plant transforming vector. This plant transforming vector may contain one or more DNA vectors necessary to achieve plant transformation. For example, it is common practice in the art to use plant transforming vectors that contain more than one adjacent DNA segment. In the art, these vectors are often referred to as binary vectors. Binary vectors, as well as vectors with helper plasmids, are most often used for Agrobacterium-mediated transformation, where the size and total length of the DNA segments required to achieve efficient transformation are large enough, and it is advisable to separate functions by individual DNA molecules. Binary vectors, as a rule, contain a plasmid vector that contains cis-acting sequences necessary for T-DNA transfer (such as those located on the left border and on the right border of the fragment), a selectable marker that is designed to be capable of expression in a plant cell, and a gene of interest (a gene designed in such a way as to be capable of expression in a plant cell, which requires the creation of transgenic plants). Also in this plasmid vector there are sequences necessary for the replication of bacteria. The cis-acting sequences are organized in such a way as to ensure efficient transfer into and expression of plant cells. For example, a selectable marker gene and a gene that determines pesticidal activity are located between the left and right borders. Often the second plasmid vector contains trans-acting factors that mediate T-DNA transfer from Agrobacterium to plant cells. The plasmid often contains virulence genes (Vir genes) that allow infection of plant cells of Agrobacterium and DNA transfer by cleaving in the region of border sequences and vir-mediated DNA transfer, as is known in the art (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science 5 : 446-451). Several types of Agrobacterium strains (e.g., LBA4404, GV3101, EHA101, EHA105, etc.) can be used to transform plants. The second plasmid vector is not necessary for plant transformation using other methods, such as microparticle bombardment, microinjection, electroporation, transfection with polyethylene glycol, etc.

В целом, способы трансформации растений включают перенос гетерологичной ДНК в целевые растительные клетки (например, в незрелые или зрелые зародыши, суспензионные культуры, недифференцированный каллюс, протопласты и т.д.), с последующим применением соответствующего отбора с максимальным пороговым уровнем соответствующего отбора (в зависимости от селектируемого маркерного гена) для того, чтобы выделить трансформированные растительные клетки из группы нетрансформированной клеточной массы. Эксплантаты обычно переносят в свежую порцию такой же культуральной среды и культивируют стандартно. Далее трансформированные клетки дифференцируются в побеги после помещения их на регенерационную среду, в которую добавлено средство для селекции в концентрации максимального порогового уровня. Побеги затем переносят на селективный субстрат для укоренения растений для укоренения побега или саженца. Трансгенный саженец затем вырастает в зрелое растение и производит фертильные семена (например, Hiei et al. (1994) The Plant Journal 6:271-282; Ishida et al. (1996) Nature Biotechnology 14: 745-750). Эксплантаты, как правило, переносят в свежую порцию такой же культуральной среду и стандартно культивируют. Общее описание методик и способов получения трансгенных растений приведено в Ayres and Park (1994) Critical Reviews in Plant Science 13: 219-239 и Bommineni and Jauhar (1997) Maydica 42:107-120. Поскольку трансформированный материал содержит многочисленные клетки; как трансформированные, так и нетрансформированные клетки присутствуют в любой части обработанного целевого каллюса или ткани или группы клеток. Способность вызывать гибель нетрансформированных клеток и позволять пролиферацию трансформированных клеток позволяет получить культуры трансформированных растений. Часто, способность к удалению нетрансформированных клеток является ограничением для быстрого выделения трансформированных растительных клеток и успешного создания трансгенных растений.In general, plant transformation methods include transferring heterologous DNA to target plant cells (e.g., immature or mature embryos, suspension cultures, undifferentiated callus, protoplasts, etc.), followed by appropriate selection with a maximum threshold level of appropriate selection (in depending on the selectable marker gene) in order to isolate the transformed plant cells from the group of non-transformed cell mass. Explants are usually transferred to a fresh portion of the same culture medium and cultured standardly. Next, the transformed cells differentiate into shoots after placing them on a regenerative medium, into which a means for selection at a concentration of the maximum threshold level is added. The shoots are then transferred to a selective substrate for rooting plants to root the shoot or seedling. The transgenic seedling then grows into a mature plant and produces fertile seeds (e.g., Hiei et al. (1994) The Plant Journal 6: 271-282; Ishida et al. (1996) Nature Biotechnology 14: 745-750). Explants, as a rule, are transferred to a fresh portion of the same culture medium and cultured as standard. A general description of the techniques and methods for producing transgenic plants is given in Ayres and Park (1994) Critical Reviews in Plant Science 13: 219-239 and Bommineni and Jauhar (1997) Maydica 42: 107-120. Because the transformed material contains numerous cells; both transformed and non-transformed cells are present in any part of the treated target callus or tissue or group of cells. The ability to cause the death of untransformed cells and to allow the proliferation of transformed cells allows to obtain cultures of transformed plants. Often, the ability to remove non-transformed cells is a limitation for the rapid isolation of transformed plant cells and the successful creation of transgenic plants.

Протоколы трансформации, а также протоколы для введения нуклеотидных последовательностей в растения могут варьировать в зависимости от типа растения или клетки растения, т.е., однодольные или двудольные, предназначенных для трансформации. Создание трансгенных растений можно осуществлять с применением одного из нескольких способов, включая, но без ограничений, микроинъекцию, электропорацию, направленный перенос генов, введение гетерологичной ДНК с помощью Agrobacterium в растительные клетки (Agrobacterium-опосредованная трансформация), бомбардировка растительных клеток конъюгированной с частицами гетерологичной чужеродной ДНК, способом ускоренных частиц, трансформация с примением аэрозольного пучкового инжектора (опубликованная заявка на патент СШАTransformation protocols as well as protocols for introducing nucleotide sequences into plants may vary depending on the type of plant or plant cell, i.e., monocotyledonous or dicotyledonous, intended for transformation. The creation of transgenic plants can be carried out using one of several methods, including, but not limited to, microinjection, electroporation, directed gene transfer, introduction of heterologous DNA using Agrobacterium into plant cells (Agrobacterium-mediated transformation), bombardment of plant cells with heterologous foreign-conjugated particles DNA, accelerated particle method, transformation using an aerosol beam injector (published US patent application

- 13 033842 № 20010026941; патент США № 4945050; международная публикация № WO 91/00915; опубликованная заявка на патент США № 2002015066), Гсе1-трансформация и различные другие способы переноса ДНК, не опосредованные прямым введением частиц.- 13 033842 No. 20010026941; US patent No. 4945050; international publication No. WO 91/00915; U.S. Patent Application Publication No. 2002015066), Hse1 Transformation and various other DNA transfer methods not mediated by direct particle administration.

Способы для трансформации хлоропластов известны в данной области техники. См., например, Svab ct al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sei. USA 87: 8526-8530; Svab and Maliga (1993) Proc. Natl. Acad. Sei. USA 90: 913-917; Svab and Maliga (1993) EMBO J. 12: 601-606. Данный способ основан на использовании генной пушки для доставки ДНК, содержащей селектируемый маркер, и направленного введения ДНК в геном пластиды посредством гомологичной рекомбинации. Дополнительно, трансформация пластид может быть достигнута с помощью транс-активации молчащего, пластидного трансгена за счет тканепредпочтительной экспрессии пластидной, ядерной РНК-полимеразы. Такая система описана в McBridc ct al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA91: 7301-7305.Methods for transforming chloroplasts are known in the art. See, for example, Svab ct al. (1990) Proc. Natl. Acad Sei. USA 87: 8526-8530; Svab and Maliga (1993) Proc. Natl. Acad Sei. USA 90: 913-917; Svab and Maliga (1993) EMBO J. 12: 601-606. This method is based on the use of a gene gun for the delivery of DNA containing a selectable marker and the targeted introduction of DNA into the plastid genome through homologous recombination. Additionally, the transformation of plastids can be achieved by trans-activation of a silent, plastid transgene due to tissue-preferred expression of plastid, nuclear RNA polymerase. Such a system is described in McBridc ct al. (1994) Proc. Natl. Acad Sci. USA91: 7301-7305.

После интеграции гетерологичной чужеродной ДНК в растительные клетки используют соответствующий отбор с максимальным пороговым уровнем соответствующего отбора в среде, чтобы вызвать гибель нетрансформированных клеток и отделить, а также вызвать пролиферацию предположительно трансформированных клеток, которые выживают в результате данной селекционной обработки, производя регулярный перенос клеток в свежую среду. Посредством непрерывного пассажа и введения соответствующего средства для отбора идентифицируют и стимулируют пролиферацию клеток, которые были трансформированы с помощью плазмидного вектора. Молекулярные и биохимические способы затем могут быть использованы для подтверждения присутствия интегрированного гетерологичного гена, представляющего интерес, в геноме трансгенного растения.After integration of heterologous foreign DNA into plant cells, appropriate selection is used with a maximum threshold level of appropriate selection in the medium to cause the death of untransformed cells and to separate, as well as to proliferate, the allegedly transformed cells that survive as a result of this selection treatment, regularly transferring the cells to fresh Wednesday Through continuous passage and administration of an appropriate selection agent, the proliferation of cells that have been transformed with the plasmid vector is identified and stimulated. Molecular and biochemical methods can then be used to confirm the presence of an integrated heterologous gene of interest in the genome of the transgenic plant.

Клетки, которые были трансформированы, могут быть выращены в растения в соответствии с общепринятыми способами. См., например, McCormick ct al. (1986) Plant Cell Reports 5:81-84. Данные растения затем можно выращивать и либо опылять такой же трансформированной линией, либо другой линией, и полученный в результате гибрид, обладающий конститутивной экспрессией требуемой фенотипической характеристики, может быть идентифицирован. Два или более поколений могут быть выращены для того, чтобы удостовериться, что экспрессия требуемого фенотипического признака стабильно сохраняется и наследуется, а затем семена собирают для того, чтобы удостовериться, что экспрессия желаемого фенотипического признака была достигнута. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает трансформированные семена (также называемые трансгенные семена), содержащие нуклеотидную конструкцию настоящего изобретения, например, экспрессионную кассету настоящего изобретения, стабильно встроенную в их геном.Cells that have been transformed can be grown into plants in accordance with conventional methods. See, for example, McCormick ct al. (1986) Plant Cell Reports 5: 81-84. These plants can then be grown and either pollinated with the same transformed line or another line, and the resulting hybrid, which has constitutive expression of the desired phenotypic characteristic, can be identified. Two or more generations can be grown in order to make sure that the expression of the desired phenotypic trait is stably preserved and inherited, and then the seeds are harvested to make sure that the expression of the desired phenotypic trait has been achieved. Thus, the present invention provides transformed seeds (also called transgenic seeds) containing the nucleotide construct of the present invention, for example, the expression cassette of the present invention, stably integrated into their genome.

Оценка трансформации растенийPlant Transformation Assessment

После введения гетерологичной чужеродной ДНК в растительные клетки, подтверждают трансформацию или интеграцию гетерологичного гена в геном растений различными способами, такими как анализ нуклеиновых кислот, белков и метаболитов, ассоциированных с интегрированным геном.After the introduction of heterologous foreign DNA into plant cells, the transformation or integration of the heterologous gene into the plant genome is confirmed in various ways, such as analysis of nucleic acids, proteins and metabolites associated with the integrated gene.

ПЦР-анализ представляет собой экспресс-методику скрининга трансформированных клеток, ткани или побегов на присутствие введенного гена на более ранней стадии до пересаживания в почву (Sambrook and Russell (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY). ПЦР осуществляют с использованием олигонуклеотидных праймеров, специфичных к гену, представляющему интерес, или фону вектора Agrobacterium и т.д.PCR analysis is an express technique for screening transformed cells, tissue or shoots for the presence of an introduced gene at an earlier stage before transplanting into the soil (Sambrook and Russell (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor , NY). PCR is performed using oligonucleotide primers specific for the gene of interest or the background of the Agrobacterium vector, etc.

Трансформацию растений можно подтвердить с помощью Саузерн-блот анализа геномной ДНК (Sambrook and Russell, 2001, supra). В целом, общую ДНК экстрагируют из трансформанта, расщепляют с помощью соответствующих рестрикционных ферментов, фракционируют в агарозном геле и переносят на нитроцеллюлозную или нейлоновую мембрану. Мембрану или блот далее исследуют с помощью, например, меченого радиоактивным 32P фрагментом целевой ДНК для подтверждения интеграции введенного гена в геном растений согласно стандартным методикам (Sambrook and Russell, 2001, см. выше).Plant transformation can be confirmed using Southern blot analysis of genomic DNA (Sambrook and Russell, 2001, supra). In general, total DNA is extracted from the transformant, digested with the appropriate restriction enzymes, fractionated on an agarose gel and transferred onto a nitrocellulose or nylon membrane. The membrane or blot is then examined using, for example, a 32 P radiolabeled target DNA fragment to confirm the integration of the introduced gene into the plant genome according to standard techniques (Sambrook and Russell, 2001, supra).

В ходе нозерн-блот анализа выделяют РНК из специальных тканей трансформанта, фракционируют в агарозном геле, содержащем формальдегид, и переносят на нейлоновый фильтр согласно стандартным методам, которые регулярно используют в данной области техники (Sambrook and Russell, 2001, supra). Затем исследуют экспрессию РНК, кодируемую геном, определяющим пестицидную активность, путем гибридизации на фильтре с радиоактивным зондом, полученной из пестицидного гена, посредством способов, известных в данной области техники (Sambrook and Russell, 2001, supra).During the Northern blot analysis, RNA was isolated from special transformant tissues, fractionated on an agarose gel containing formaldehyde, and transferred to a nylon filter according to standard methods that are regularly used in the art (Sambrook and Russell, 2001, supra). The RNA expression encoded by the pesticidal activity determining gene is then examined by hybridization on a filter with a radioactive probe obtained from the pesticidal gene using methods known in the art (Sambrook and Russell, 2001, supra).

Подтверждение присутствия белка, кодируемого геном, определяющим пестицидную активность, можно осуществлять на трансгенных растениях с использованием стандартных процедур вестерн-блота, биохимических анализов и им подобных на трансгенных растениях (Sambrook and Russell, 2001, supra) с использованием антител, которые связываются с одним или несколькими эпитопами, присутствующими на пестицидном белке.Confirmation of the presence of a protein encoded by a gene that determines pesticidal activity can be carried out on transgenic plants using standard Western blot procedures, biochemical analyzes and the like on transgenic plants (Sambrook and Russell, 2001, supra) using antibodies that bind to one or several epitopes present on a pesticidal protein.

Пестицидная активность у растенийPesticidal activity in plants

В другом аспекте настоящего изобретения можно создать трансгенные растения, в которых экспрессируется пестицидный белок, который обладает пестицидной активностью. Для создания трансгенных растений можно использовать способы, описанные выше в качестве примера, но способ, по которому получают трансгенные растительные клетки, не является критически важным для настоящего изобреIn another aspect of the present invention, transgenic plants can be created in which a pesticidal protein that has pesticidal activity is expressed. To create transgenic plants, you can use the methods described above as an example, but the method by which transgenic plant cells are obtained is not critical to the present invention.

- 14 033842 тения. На усмотрение экспериментатора можно применять способы, известные или описанные в данной области техники, такие как Agrobacterium-опосредованная трансформация, биолистическая трансформация и способы, не опосредованные частицами. Растения, экспрессирующие пестицидный белок, можно выделить посредством общеизвестных способов, описанных в данной области техники, например, посредством трансформации каллюса, отбора трансформированного каллюса и регенерации плодоносного растения из такого трансгенного каллюса. В ходе такого способа можно использовать любой ген в качестве селектируемого маркера при условии, что его экспрессия в растительных клетках предоставит возможность для идентификации или селекции трансформированных клеток.- 14,033,842 tenias. At the discretion of the experimenter, methods known or described in the art can be applied, such as Agrobacterium-mediated transformation, biolistic transformation and non-particle mediated methods. Plants expressing the pesticidal protein can be isolated by well-known methods described in the art, for example, by transforming callus, selecting transformed callus and regenerating the fruiting plant from such transgenic callus. During this method, any gene can be used as a selectable marker, provided that its expression in plant cells provides the opportunity for identification or selection of transformed cells.

Для применения в растительных клетках был разработан целый ряд маркеров, таких, как устойчивость к хлорамфениколу, аминогликозиду G418, гигромицину или им подобным. Также в качестве селектируемых маркеров можно использовать другие гены, которые кодируют продукт, вовлеченный в метаболизм хлоропластов. Например, отдельное использование могут найти гены, которые обеспечивают устойчивость к гербицидам для растений, таким как глифосат, бромоксинил или имидазолинон. Такие гены были описаны в литературе (Stalker et al. (1985) J. Biol. Chem. 263: 6310-6314 (нитрилазный ген устойчивости к бромоксинилу); и Sathasivan et al. Acids Res. 18: 2188 (AHAS imidazolinone resistance gene). Дополнительно гены, раскрытые в данном документе, являются пригодными в качестве маркеров для оценки трансформации бактериальных или растительных клеток. Способы обнаружения присутствия трансгена в растении, органе растения (например, листьях, стеблях, корнях и т.д.), семени, растительной клетке, ростке, зародыше или их потомстве хорошо известны в данной области техники. В одном варианте осуществления присутствие трансгена обнаруживают путем иследования пестицидной активности.A variety of markers have been developed for use in plant cells, such as resistance to chloramphenicol, aminoglycoside G418, hygromycin, or the like. Other genes that encode a product involved in chloroplast metabolism can also be used as selectable markers. For example, genes that provide herbicide resistance to plants, such as glyphosate, bromoxynil or imidazolinone, may find particular use. Such genes have been described in the literature (Stalker et al. (1985) J. Biol. Chem. 263: 6310-6314 (bromoxynil nitrilase resistance gene); and Sathasivan et al. Acids Res. 18: 2188 (AHAS imidazolinone resistance gene) Additionally, the genes disclosed herein are useful as markers for assessing the transformation of bacterial or plant cells. Methods for detecting the presence of a transgene in a plant, plant organ (eg, leaves, stems, roots, etc.), seed, plant cell , sprout, germ or their offspring are well known in the art. In an embodiment, the presence of a transgene is detected by investigating pesticidal activity.

Плодоносные растения, в которых экспрессируется пестицидный белок, можно исследовать на пестицидную активность, и для дальнейшего скрещивания можно проводить селекцию растений, в которых проявляется оптимальная активность. В данной области техники доступны способы анализа на пестицидную активность. Обычно белок перемешивают и используют в анализах скармливания. Смотрите, например Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293.Fertile plants in which a pesticidal protein is expressed can be tested for pesticidal activity, and for further crossbreeding, selection of plants in which optimal activity is manifested can be carried out. Pesticidal activity assay methods are available in the art. Typically, protein is mixed and used in feeding assays. See, for example, Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78: 290-293.

Настоящее изобретение можно применять для трансформации любого вида растений, включая, но без ограничений, однодольные и двудольные растения. Примеры представляющих интерес растений включают, но без ограничений, кукурузу (маис), сорго, пшеницу, подсолнечник, помидор, крестоцветные, перцевые, картофель, хлопчатник, рис, сою, сахарную свеклу, сахарный тростник, табак, ячмень и масличный рапс, Brassica sp., люцерну, рожь, просо, сафлор, земляные орехи, сладкий картофель, маниок, кофейное дерево, кокос, ананас, цитрусовые деревья, дерево какао, чайный куст, банан, авокадо, фиговое дерево, гуаву, манговое дерево, маслину, папайю, кешью, макадамию, миндаль, овсяные, овощи, декоративные растения и хвойные.The present invention can be used to transform any kind of plant, including, but not limited to, monocotyledonous and dicotyledonous plants. Examples of plants of interest include, but are not limited to, corn (maize), sorghum, wheat, sunflower, tomato, cruciferous, pepper, potato, cotton, rice, soybeans, sugar beets, sugarcane, tobacco, barley and oilseed rape, Brassica sp ., alfalfa, rye, millet, safflower, peanuts, sweet potato, cassava, coffee tree, coconut, pineapple, citrus trees, cocoa tree, tea bush, banana, avocado, fig tree, guava, mango tree, olive, papaya, cashews, macadamia, almonds, oatmeal, vegetables, ornamental plants and hvo nye.

Овощи включают, но без ограничений, помидоры, латук, зеленую фасоль, фасоль лима, виды гороха и представителей рода Curcumis, таких как огурец, канталупа и мускусная дыня. Декоративные растения включают, но без ограничений, азалию, гортензию, гибискус, розы, тюльпаны, желтые нарциссы, петунию, гвоздику, пуансеттию и хризантему. Предпочтительно растения настоящего изобретения представляют собой культурные растения (например, маис, сорго, пшеницу, подсолнечник, помидор, крестоцветные, перцевые, картофель, хлопчатник, рис, сою, сахарную свеклу, сахарный тростник, табак, ячмень, масличный рапс и т.д..).Vegetables include, but are not limited to, tomatoes, lettuce, green beans, lima beans, peas, and members of the Curcumis genus, such as cucumber, cantaloupe, and cantaloupe. Ornamental plants include, but are not limited to, azalea, hydrangea, hibiscus, roses, tulips, yellow daffodils, petunia, cloves, poinsettia and chrysanthemum. Preferably, the plants of the present invention are cultivated plants (e.g., maize, sorghum, wheat, sunflower, tomato, cruciferous, pepper, potato, cotton, rice, soybeans, sugar beets, sugarcane, tobacco, barley, oilseed rape, etc. .).

Применение в борьбе с вредителямиPest Control

В данной области техники известны общие способы использования штаммов, содержащих нуклеотидную последовательность настоящего изобретения или ее вариант, в качестве пестицидных средств в борьбе с вредителями или при создании других организмов. Смотрите, например, патент США № 5039523 и ЕР 0480762А2.General methods are known in the art for using strains containing the nucleotide sequence of the present invention or its variant as pesticidal agents in pest control or in the creation of other organisms. See, for example, US patent No. 5039523 and EP 0480762A2.

Штаммы Bacillus, содержащие нуклеотидную последовательность настоящего изобретения или ее вариант, или микроорганизмы, которые генетически изменяли таким образом, чтобы они содержали ген, определяющий пестицидную активность, по настоящему изобретению и белок, можно применять для защиты сельскохозяйственных культур и продуктов от вредителей. В одном аспекте настоящего изобретения, цельные, т.е. нелизированные клетки организма, продуцирующего токсин (пестицид), обрабатывают реактивами, которые пролонгируют активность токсина, продуцируемого в клетке, когда клетку помещают в среду целевого вредителя (вредителей).Bacillus strains containing the nucleotide sequence of the present invention or a variant thereof, or microorganisms that are genetically modified so as to contain the pesticidal activity determining gene of the present invention and protein, can be used to protect crops and products from pests. In one aspect of the present invention, whole, i.e. non-lysed cells of the body producing the toxin (pesticide) are treated with reagents that prolong the activity of the toxin produced in the cell when the cell is placed in the environment of the target pest (s).

В качестве альтернативы, пестицид получают за счет введения гена, определяющего пестицидную активность, в клетку-хозина. Экспрессия гена, определяющего пестицидную активность, прямо или косвенно приводит к внутриклеточной продукции и поддержанию уровня пестицида. В одном аспекте настоящего изобретения данные клетки затем обрабатывают в условиях, которые пролонгируют активность токсина, продуцируемого в клетке, когда клетку помещают в среду целевого вредителя (вредителей). Полученный в результате продукт сохраняет токсичность, характерную для токсина. Из этих инкапсулированных естественным образом пестицидов можно затем составить препарат в соответствии с традиционными методиками для внесения в среду обитания целевого вредителя, например, почву, воду и на листву растений. Смотрите, например, ЕРА 0192319 и ссылки, цитируемые в нем. В качестве альтернативы, можно составить препарат из клеток, экспрессирующих ген данного изобретения, таким обраAlternatively, the pesticide is obtained by introducing a gene that determines pesticidal activity into a host cell. Expression of the gene that determines pesticidal activity directly or indirectly leads to intracellular production and maintenance of the pesticide level. In one aspect of the present invention, these cells are then treated under conditions that prolong the activity of the toxin produced in the cell when the cell is placed in the environment of the target pest (s). The resulting product retains the toxicity characteristic of the toxin. From these naturally encapsulated pesticides, the preparation can then be formulated in accordance with traditional methods for introducing the target pest into the habitat, for example, soil, water and plant foliage. See, for example, EPA 0192319 and the references cited therein. Alternatively, it is possible to formulate the preparation from cells expressing the gene of the present invention, thus

- 15 033842 зом, чтобы обеспечить применение полученного в результате материала в качестве пестицида.- 15,033,842 zom to ensure that the resulting material is used as a pesticide.

Активные ингредиенты настоящего изобретения обычно наносят в форме композиций, и их можно наносить одновременно или последовательно с другими соединениями на посевную площадь или растение,подлежащее обработке. Этими соединениями могут быть удобрения, гербициды, криопротекторы, поверхностно-активные вещества, детергенты, пестицидные мыла, масла, используемые в период покоя, полимеры и/или составы из медленно высвобождающихся или биоразлагаемых носителей, которые дают возможность долгосрочного дозированного высвобождения в целевой области после разового внесения состава. Они также могут представлять собой селективные гербициды, химические инсектициды, вируциды, микробициды, амебициды, пестициды, фунгициды, бактерициды, нематоциды, моллюскоциды или смеси нескольких из данных препаратов, если требуется, вместе с дополнительными сельскохозяйственно-приемлемыми носителями, поверхностно-активными веществами или вспомогательными веществами, способствующими нанесению, которые обычно используют в данной области составления. Подходящие носители и вспомогательные вещества могут быть твердыми или жидкими и соответствуют веществам, которые обычно используют в технологии составления, например, натуральные или восстановленные минеральные вещества, растворители, диспергирующие вещества, смачивающие средства, вещества, придающие липкость, связывающие вещества или удобрения. Подобным образом, составы можно получить в форме съедобных приманок, или им можно придать форму ловушек для вредителей, чтобы обеспечить возможность скармливания целевому вредителю или попадания внутрь него пестицидного состава.The active ingredients of the present invention are usually applied in the form of compositions, and can be applied simultaneously or sequentially with other compounds to the crop area or plant to be treated. These compounds can be fertilizers, herbicides, cryoprotectants, surfactants, detergents, pesticidal soaps, oils used at rest, polymers and / or compositions from slowly released or biodegradable carriers that allow long-term dosage in the target area after a single making composition. They can also be selective herbicides, chemical insecticides, viricides, microbicides, amoebicides, pesticides, fungicides, bactericides, nematicides, molluscicides or mixtures of several of these drugs, if necessary, together with additional agriculturally acceptable carriers, surfactants or excipients application enhancers commonly used in the art. Suitable carriers and excipients may be solid or liquid and correspond to substances that are commonly used in formulation technology, for example, natural or reduced minerals, solvents, dispersants, wetting agents, tackifiers, binders or fertilizers. Similarly, the formulations can be obtained in the form of edible baits, or they can be shaped into traps for pests in order to ensure that the target pest can be fed or a pesticidal composition gets inside it.

Способы нанесения активного ингредиента настоящего изобретения или агрохимической композиции настоящего изобретения, которая содержит по меньшей мере один из пестицидных белков, продуцируемых бактериальными штаммами настоящего изобретения, включают нанесение на листья, покрытие семян и внесение в почву. Количество нанесений и норма нанесения зависит от интенсивности заражения соответствующим вредителем.Methods for applying the active ingredient of the present invention or the agrochemical composition of the present invention, which contains at least one of the pesticidal proteins produced by the bacterial strains of the present invention, include applying to leaves, coating seeds and applying to the soil. The number of applications and the application rate depends on the intensity of infection with the corresponding pest.

Композицию можно составлять в виде порошка, дуста, пеллеты, гранулы, аэрозоля эмульсии, коллоида, раствора или им подобных и можно получить посредством таких традиционных способов, как сушка, лиофилизация, гомогенизация, экстракция, фильтрация, центрифугирование, осаждение или концентрирование культуры клеток, включающих полипептид. Во всех таких композициях, которые содержат по меньшей мере один такой пестицидный полипептид, данный полипептид может присутствовать в концентрации (в массовых долях) от примерно 1% до примерно 99%.The composition can be in the form of a powder, dust, pellets, granules, aerosol emulsions, colloids, solutions or the like, and can be obtained by such traditional methods as drying, lyophilization, homogenization, extraction, filtration, centrifugation, precipitation or concentration of cell culture, including polypeptide. In all such compositions that contain at least one such pesticidal polypeptide, the polypeptide may be present in a concentration (in mass fractions) of from about 1% to about 99%.

С помощью способов настоящего изобретения на данной площади можно уничтожить или снизить количества чешуекрылых, полужесткокрылых, двукрылых или жесткокрылых вредителей, или могут быть использованы профилактически в окружающей среде для предотвращения заражения чувствительным вредителем. Предпочтительно вредитель проглатывает или контактирует с пестицидно эффективным количеством полипептида. Под пестицидно эффективным количеством подразумевают количество пестицида, которое способно вызывать гибель по меньшей мере одного вредителя или заметно ограничивать рост вредителя, питание или нормальное физиологическое развитие. Данное количество будет изменяться в зависимости от таких факторов как, например, конкретные целевые вредители, подлежащими контролю, конкретная окружающая среда, местонахождение, растение, культура или сельскохозяйственный участок, подлежащий обработке, условия окружающей среды и способ, норма, концентрация, стабильность и количество нанесения полипептидной композиции, обеспечивающей пестицидный эффект. Составы можно также изменять с учетом климатических условий, воздействия на окружающую среду и/или частоты нанесения и/или тяжести заражения вредителями.Using the methods of the present invention in this area, it is possible to kill or reduce the number of Lepidoptera, Hemoptera, Diptera or Coleoptera, or can be used prophylactically in the environment to prevent infection by a sensitive pest. Preferably, the pest swallows or contacts a pesticidally effective amount of the polypeptide. By pesticidally effective amount is meant an amount of a pesticide that is capable of causing the death of at least one pest or significantly limiting pest growth, nutrition, or normal physiological development. This amount will vary depending on factors such as, for example, specific target pests to be controlled, specific environment, location, plant, crop or agricultural plot to be treated, environmental conditions and method, rate, concentration, stability and amount of application a polypeptide composition providing a pesticidal effect. The compositions can also be modified taking into account climatic conditions, environmental impact and / or frequency of application and / or severity of infection by pests.

Описанные пестицидные композиции можно приготовить путем составления препарата либо из бактериальной клетки, кристалла и/или суспензии спор, либо из выделенного белкового компонента с требуемым сельскохозяйственно-приемлемым носителем. Композиции могут быть составлены до введения с помощью соответствующих способов, таких как лиофилизация, высушивание сублимацией, сушка, или в водном носителе, среде или подходящем разбавителе, таком как солевой раствор или другой буфер. Составленные композиции могут быть в форме дуста или гранулированного материала, или суспензии в масле (растительном или минеральном), или водных, или масляных/водных эмульсий, или в качестве смачиваещогся порошка, или в комбинации с любым другим веществом-носителем, подходящим для применения в области сельского хозяйства. Подходящие носители для сельского хозяйства могут быть твердыми или жидкими, и они хорошо известны в данной области техники. Выражение сельскохозяйственно-приемлемый носитель охватывает все вспомогательные вещества инертные компоненты, диспергирующие вещества, поверхностно-активные вещества, вещества, придающие липкость, связующие вещества и т.д., которые обычно применяют в технологии составлении пестицидных препаратов; они хорошо известны специалистам в данной области составления пестицидных препаратов. Данные составы можно смешивать с одним или несколькими твердыми или жидкими вспомогательными веществами и получать различными способами, например, путем равномерного смешивания, перемешивания и/или измельчания пестицидной композиции с подходящими вспомогательными веществами с применением традиционных методик составления. Подходящие составы и способы нанесения описаны в патенте США № 6468523, который включен в данный документ посредством ссылки.The described pesticidal compositions can be prepared by preparing the preparation either from a bacterial cell, a crystal and / or a suspension of spores, or from an isolated protein component with the desired agriculturally acceptable carrier. Compositions can be formulated prior to administration using appropriate methods, such as lyophilization, freeze-drying, drying, or in an aqueous vehicle, medium, or a suitable diluent, such as saline or other buffer. The formulated compositions may be in the form of dust or granular material, or suspension in oil (vegetable or mineral), or aqueous, or oil / water emulsions, or as a wettable powder, or in combination with any other carrier material suitable for use in areas of agriculture. Suitable agricultural vehicles may be solid or liquid, and they are well known in the art. The expression agriculturally acceptable carrier encompasses all excipients, inert components, dispersants, surfactants, tackifiers, binders, etc., which are commonly used in pesticide formulation technology; they are well known to those skilled in the art of formulating pesticidal preparations. These compositions can be mixed with one or more solid or liquid excipients and obtained in various ways, for example, by uniformly mixing, mixing and / or grinding the pesticidal composition with suitable excipients using traditional formulation techniques. Suitable formulations and methods of application are described in US Pat. No. 6,468,523, which is incorporated herein by reference.

- 16 033842- 16 033842

Вредитель включает, но без ограничений, насекомых, грибы, бактерии, нематод, клещей, иксодовых клещей и им подобных. Насекомые-вредители включают насекомых, выбранных из отрядов Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Lepidoptera, Mallophaga, Homoptera, Hemiptera, Orthroptera, Thysanoptera, Dermaptera, Isoptera, Anoplura, Siphonaptera, Trichoptera и т.д., в частности, Coleoptera, Lepidoptera, и Diptera.The pest includes, but is not limited to, insects, fungi, bacteria, nematodes, ticks, ticks and the like. Pest insects include insects selected from the orders Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Lepidoptera, Mallophaga, Homoptera, Hemiptera, Orthroptera, Thysanoptera, Dermaptera, Isoptera, Anoplura, Siphonaptera, Loptera, Tropoptera, Tropoptera, Tropoptera, Diptera.

Отряд Coleoptera включает подотряды Adephaga и Polyphaga. Подотряд Adephaga включает надсемейства Caraboidea и Gyrinoidea, в то время как подотряд Polyphaga включает надсемейства Hydrophiloidea, Staphylinoidea, Cantharoidea, Cleroidea, Elateroidea, Dascilloidea, Dryopoidea, Byrrhoidea, Cucujoidea, Meloidea, Mordelloidea, Tenebrionoidea, Bostrichoidea, Scarabaeoidea, Cerambycoidea, Chrysomeloidea и Curculionoidea. Надсемейство Caraboidea включает семейства Cicindelidae, Carabidae и Dytiscidae. Надсемейство Gyrinoidea включает семейство Gyrinidae. Надсемейство Hydrophiloidea включает семейство Hydrophilidae. Надсемейство Staphylinoidea включает семейства Silphidae и Staphylinidae. Надсемейство Cantharoidea включает семейства Cantharidae и Lampyridae. Надсемейство Cleroidea включает семейства Cleridae и Dermestidae. Надсемейство Elateroidea включает семейства Elateridae и Buprestidae. Надсемейство Cucujoidea включает семейство Coccinellidae. Надсемейство Meloidea включает семейство Meloidae. Надсемейство Tenebrionoidea включает семейство Tenebrionidae. Надсемейство Scarabaeoidea включает семейства Passalidae и Scarabaeidae. Надсемейство Cerambycoidea включает семейство Cerambycidae. Надсемейство Chrysomeloidea включает семейство Chrysomelidae. Надсемейство Curculionoidea включает семейства Curculionidae и Scolytidae.Squad Coleoptera includes suborders Adephaga and Polyphaga. Suborder Adephaga includes superfamily Caraboidea and Gyrinoidea, while suborder Polyphaga comprises superfamily Hydrophiloidea, Staphylinoidea, Cantharoidea, Cleroidea, Elateroidea, Dascilloidea, Dryopoidea, Byrrhoidea, Cucujoidea, Meloidea, Mordelloidea, Tenebrionoidea, Bostrichoidea, Scarabaeoidea, Cerambycoidea, Chrysomeloidea and Curculionoidea. The superfamily Caraboidea includes the families Cicindelidae, Carabidae and Dytiscidae. The superfamily Gyrinoidea includes the family Gyrinidae. The superfamily Hydrophiloidea includes the Hydrophilidae family. The superfamily Staphylinoidea includes the families Silphidae and Staphylinidae. The superfamily Cantharoidea includes the families Cantharidae and Lampyridae. The superfamily Cleroidea includes the families Cleridae and Dermestidae. The superfamily Elateroidea includes the families Elateridae and Buprestidae. The Cucujoidea superfamily includes the Coccinellidae family. The superfamily Meloidea includes the Meloidae family. The Tenebrionoidea superfamily includes the Tenebrionidae family. The superfamily Scarabaeoidea includes the families Passalidae and Scarabaeidae. The Cerambycoidea superfamily includes the Cerambycidae family. The Chrysomeloidea superfamily includes the Chrysomelidae family. The superfamily Curculionoidea includes the families Curculionidae and Scolytidae.

Отряд Diptera включает подотряды Nematocera, Brachycera и Cyclorrhapha. Подотряд Nematocera включает семейства Tipulidae, Psychodidae, Culicidae, Ceratopogonidae, Chironomidae, Simuliidae, Bibionidae и Cecidomyiidae. Подотряд Brachycera включает семейства Stratiomyidae, Tabanidae, Therevidae, Asilidae, Mydidae, Bombyliidae и Dolichopodidae. Подотряд Cyclorrhapha включает секции Aschiza и Aschiza. Секция Aschiza включает семейства Phoridae, Syrphidae и Conopidae. Секция Aschiza включает подсекции Acalyptratae и Calyptratae. Секция Acalyptratae включает семейства Otitidae, Tephritidae, Agromyzidae и Drosophilidae. Секция Calyptratae включает семейства Hippoboscidae, Oestridae, Tachinidae, Anthomyiidae, Muscidae, Calliphoridae и Sarcophagidae.Squad Diptera includes sub-squads Nematocera, Brachycera and Cyclorrhapha. The suborder Nematocera includes the families Tipulidae, Psychodidae, Culicidae, Ceratopogonidae, Chironomidae, Simuliidae, Bibionidae, and Cecidomyiidae. The suborder Brachycera includes the families Stratiomyidae, Tabanidae, Therevidae, Asilidae, Mydidae, Bombyliidae, and Dolichopodidae. The Cyclorrhapha suborder includes Aschiza and Aschiza sections. The Aschiza section includes the families Phoridae, Syrphidae and Conopidae. The Aschiza section includes sub-sections of Acalyptratae and Calyptratae. The Acalyptratae section includes the families Otitidae, Tephritidae, Agromyzidae and Drosophilidae. The Calyptratae section includes the families Hippoboscidae, Oestridae, Tachinidae, Anthomyiidae, Muscidae, Calliphoridae and Sarcophagidae.

Отряд Lepidoptera включает семейства Papilionidae, Pieridae, Lycaenidae, Nymphalidae, Danaidae, Satyridae, Hesperiidae, Sphingidae, Saturniidae, Geometridae, Arctiidae, Noctuidae, Lymantriidae, Sesiidae и Tineidae.The order Lepidoptera includes the families Papilionidae, Pieridae, Lycaenidae, Nymphalidae, Danaidae, Satyridae, Hesperiidae, Sphingidae, Saturniidae, Geometridae, Arctiidae, Noctuidae, Lymantriidae, Sesiidae and Tineidae.

Нематоды включают паразитические нематоды, такие как клубеньковые, цистообразующие и поражающие нематоды, включающие Heterodera spp., Meloidogyne spp. и Globodera spp.; в частности, представителей цистообразующих нематод, включая, но без ограничений, Heterodera glycines (соевую цистообразующую нематоду); Heterodera schachtii (свекловичную цистообразующую нематоду); Heterodera avenae (зерновую цистообразующую нематоду); и Globodera rostochiensis и Globodera pailida (картофельные цистообразующие нематоды). Поражающие нематоды включают Pratylenchus spp.Nematodes include parasitic nematodes, such as nodule, cyst-forming and damaging nematodes, including Heterodera spp., Meloidogyne spp. and Globodera spp .; in particular, representatives of cyst-forming nematodes, including, but not limited to, Heterodera glycines (soybean cyst-forming nematode); Heterodera schachtii (beet cyst-forming nematode); Heterodera avenae (cereal cyst-forming nematode); and Globodera rostochiensis and Globodera pailida (potato cyst-forming nematodes). Damaging nematodes include Pratylenchus spp.

Полужесткокрылые вредители (которые включают виды, обозначаемые как Hemiptera, Homoptera или Heteroptera) включают, но без ограничений, Lygus spp., такие как западный луговой клоп (Lygus hesperus), клоп луговой (Lygus lineolaris) и люцерновый клоп (Lygus elisus); тлю растительную, такую как зеленая персиковая тля (Myzus persicae), хлопковая тля (Aphis gossypii), вишневая тля или черешневая тля (Myzus cerasi), соевая тля (Aphis glycines Matsumura); цикадку темную (Nilaparvata lugens) и рисовую зеленую цикадку (Nephotettix spp.); и щитников, таких как зеленый щитник (Acrosternum hilare), клопщитник мраморный (Halyomorpha halys), южный зеленый щитник (Nezara viridula), рисовый щитник (Oebalus pugnax), щитник красноногий (Pentatoma rufipes), европейский щитник (Rhaphigaster nebulosa) и щитник троилус Troilus luridus.Semi-winged pests (which include species designated as Hemiptera, Homoptera, or Heteroptera) include, but are not limited to, Lygus spp., Such as Western meadow bugs (Lygus hesperus), meadow bugs (Lygus lineolaris), and alfalfa bugs (Lygus elisus); plant aphids such as green peach aphids (Myzus persicae), cotton aphids (Aphis gossypii), cherry or cherry aphids (Myzus cerasi), soy aphids (Aphis glycines Matsumura); dark cicadas (Nilaparvata lugens) and rice green cicadas (Nephotettix spp.); and shields, such as the green shield (Acrosternum hilare), the marble moth (Halyomorpha halys), the southern green shield (Nezara viridula), the rice shield (Oebalus pugnax), the red-footed shield (Pentatoma rufipes), the European shield (Rhaphigaster nebulosa and) Troilus luridus.

Насекомые-вредители по настоящему настоящего изобретению для основных культур включают: маис: Ostrinia nubilalis, европейского кукурузного мотылька; Agrotis ipsilon, совку-ипсилон; Helicoverpa zea, кукурузную совку; Spodoptera frugiperda, совку травяную; Diatraea grandiosella, огневку кукурузную юго-западную; Elasmopalpus lignosellus, зернового точильщика; Diatraea saccharalis, огневку сахарного тростника; Diabrotica virgifera, западного кукурузного корневого жука; Diabrotica longicornis barberi, северного кукурузного корневого жука; Diabrotica undecimpunctata howardi, южного кукурузного корневого жука; Melanotus spp., жуков-щелкунов; Cyclocephala borealis, хрущика северного (личинку хруща); Cyclocephala immaculata, хрущика южного (личинку хруща); Popillia japonica, хрущика японского; Chaetocnema pulicaria, земляную кукурузную блошку; Sphenophorus maidis, кукурузного долгоносика; Rhopalosiphum maidis, кукурузную листовую тлю; Anuraphis maidiradicis, кукурузную корневую тлю; Blissus leucopterus leucopterus, клопа-черепашку пшеничного североамериканского; Melanoplus femurrubrum, красноногую кобылку; Melanoplus sanguinipes, мигрирующую кобылку; Hylemya platura, личинку ростковой мухи; Agromyza parvicornis, моль-пестрянку кукурузную; Anaphothrips obscrurus, трипса злакового; Solenopsis milesta, муравья-вора; Tetranychus urticae, обыкновенного паутинного клеща; Сорго: Chilo partellus, соргового точильщика; Spodoptera frugiperda, совку травяную; Helicoverpa zea, кукурузную совку; Elasmopalpus lignosellus, маленького точильщика стебля кукурузы; Feltia subterranea, гусеницу озимой совки; Phyllophaga crinita, личинку майского жука; Eleodes, Conoderus и Aeolus spp., проволочников; Oulema melanopus, пьявицу красногрудую; Chaetocnema pulicaria, кукурузную блошку; SphenophorusThe pests of the present invention for main crops include: maize: Ostrinia nubilalis, European corn moth; Agrotis ipsilon, ipsilon scoop; Helicoverpa zea, corn scoop; Spodoptera frugiperda, grass scoop; Diatraea grandiosella, south-west corn moth; Elasmopalpus lignosellus, grain grinder; Diatraea saccharalis, sugarcane moth; Diabrotica virgifera, western corn root beetle; Diabrotica longicornis barberi, northern corn root beetle; Diabrotica undecimpunctata howardi, southern corn root beetle; Melanotus spp., Nutcracker beetles; Cyclocephala borealis, northern chrysanthemum (larva of the khrushchev); Cyclocephala immaculata, Southern Chrysanthemum (larva of the Khrushchev); Popillia japonica, Japanese chipper; Chaetocnema pulicaria, earthen corn flea; Sphenophorus maidis, corn weevil; Rhopalosiphum maidis, corn leaf aphid; Anuraphis maidiradicis, corn root aphid; Blissus leucopterus leucopterus, North American wheat bug; Melanoplus femurrubrum, red-legged filly; Melanoplus sanguinipes, migratory filly; Hylemya platura, sprout fly larva; Agromyza parvicornis, mottled corn moth; Anaphothrips obscrurus, cereal thrips; Solenopsis milesta, a thief ant; Tetranychus urticae, an ordinary spider mite; Sorghum: Chilo partellus, a sorghum grinder; Spodoptera frugiperda, grass scoop; Helicoverpa zea, corn scoop; Elasmopalpus lignosellus, a small corn stalk grinder; Feltia subterranea, winterworm caterpillar; Phyllophaga crinita, Maybug larva; Eleodes, Conoderus and Aeolus spp., Wireworms; Oulema melanopus, red-breasted drunkard; Chaetocnema pulicaria, corn flea; Sphenophorus

- 17 033842 maidis, кукурузного долгоносика; Rhopalosiphum maidis; кукурузную листовую тлю; Sipha flava, желтую тлю сахарного тростника; Blissus leucopterus leucopterus, клопа-черепашку пшеничного североамериканского; Contarinia sorghicola, галлицу сорговую; Tetranychus cinnabarinus, красного паутинного клеща; Tetranychus urticae, обыкновенного паутинного клеща; пшеница: Pseudaletia unipunctata, совку луговую; Spodoptera frugiperda, совку травяную; Elasmopalpus lignosellus, маленького точильщика стебля кукурузы; Agrotis orthogonia, прямоугольную совку; Elasmopalpus lignosellus, маленького точильщика стебля кукурузы; Oulema melanopus, пьявицу красногрудую; Hypera punctata, долгоносика листового клеверного; Diabrotica undecimpunctata howardi, южного кукурузного корневого жука; русскую пшеничную тлю; Schizaphis graminum, обыкновенную злаковую тлю; Macrosiphum avenae, большую злаковую тлю; Melanoplus femurrubrum, красноногую кобылку; Melanoplus differentialis, отличительную кобылку; Melanoplus sanguinipes, мигрирующую кобылку; Mayetiola destructor, гессенскую муху; Sitodiplosis mosellana, оранжевую злаковую галлицу; Meromyza americana, личинку американской меромизы; Hylemya coarctata, озимую муху; Frankliniella fusca, табачного трипса; Cephus cinctus, хлебного пилильщика; Aceria tulipae, луковичного клеща тюльпанов; Подсолнечник: Suleima helianthana, подсолнечниковую почковую листовертку; Homoeosoma electellum, подсолнечниковую огневку; zygogramma exclamationis, подсолнечниковую восклицательную совку; Bothyrus gibbosus, морковного жука; Neolasioptera murtfeldtiana, галицу семян подсолнечника; Хлопчатник: Heliothis virescens, хлопчатниковую листовертку; Helicoverpa zea, хлопковую совку; Spodoptera exigua, совку малую; Pectinophora gossypiella, розового коробочного червя хлопчатника; Anthonomus grandis, хлопкового долгоносика; Aphis gossypii, хлопковую тлю; Pseudatomoscelis seriatus, хлопкового слепняка; Trialeurodes abutilonea, хлопковую белокрылку; Lygus lineolaris, травяного клопа; Melanoplus femurrubrum, красноногую кобылку; Melanoplus differentialis, отличительную кобылку; Thrips tabaci, трипса табачного; Franklinkiella fusca, табачного трипса; Tetranychus cinnabarinus, красного паутинного клеща; Tetranychus urticae, обыкновенного паутинного клеща; рис: Diatraea saccharalis, точильщика сахарного тростника; Spodoptera frugiperda, совку травяную; Helicoverpa zea, кукурузную совку; листогрыза вида Colaspis brunnea; Lissorhoptrus oryzophilus, рисового водяного долгоносика; Sitophilus oryzae, рисового долгоносика; Nephotettix nigropictus, рисовую цикадку; Blissus leucopterus leucopterus, клопа-черепашку пшеничного североамериканского; Acrosternum hilare, зеленого клопа-щитника; соя: Pseudoplusia includens, соевую пяденицу; Anticarsia gemmatalis, гусеницу совки бархатных бобов; Plathypena scabra, зеленого вредителя клевера; Ostrinia nubilalis, европейского кукурузного мотылька; Agrotis ipsilon, совку-ипсилон; Spodoptera exigua, совку малую; Heliothis virescens, хлопковую листовертку; Helicoverpa zea, кукурузную совку; Epilachna varivestis, мексиканскую бобовую зерновку; Myzus persicae, зеленую персиковую тлю; Empoasca fabae, цикадку картофельную; Acrosternum hilare, зеленого клопа-щитника; Melanoplus femurrubrum, красноногую кобылку; Melanoplus differentialis, отличительную кобылку; Hylemya platura, личинку ростковой мухи; Sericothrips variabilis, трипса соевого; Thrips tabaci, трипса лукового; Tetranychus turkestani, туркестанского паутинного клеща; Tetranychus urticae, обыкновенного паутинного клеща; ячмень: Ostrinia nubilalis, европейского кукурузного мотылька; Agrotis ipsilon, совку-ипсилон; Schizaphis graminum, обыкновенную злаковую тлю; Blissus leucopterus leucopterus, клопа-черепашку пшеничного североамериканского; Acrosternum hilare, зеленого клопа-щитника; Euschistus servus, коричневого клопа-щитника; Delia platura, личинку ростковой мухи; Mayetiola destructor, гессенскую муху; Petrobia latens, петробию многоядную; масличный рапс: Brevicoryne brassicae, капустную тлю; Phyllotreta cruciferae, блошку крестоцветную; Mamestra configurata, совку латуковую; Plutella xylostella, капустную совку; Delia ssp., личинок весенней капустной мухи.- 17 033842 maidis, corn weevil; Rhopalosiphum maidis; corn leaf aphid; Sipha flava, yellow sugarcane aphid; Blissus leucopterus leucopterus, North American wheat bug; Contarinia sorghicola, sorghum sorghum; Tetranychus cinnabarinus, a red spider mite; Tetranychus urticae, an ordinary spider mite; wheat: Pseudaletia unipunctata, meadow scoop; Spodoptera frugiperda, grass scoop; Elasmopalpus lignosellus, a small corn stalk grinder; Agrotis orthogonia, rectangular scoop; Elasmopalpus lignosellus, a small corn stalk grinder; Oulema melanopus, red-breasted drunkard; Hypera punctata, Clover leaf weevil; Diabrotica undecimpunctata howardi, southern corn root beetle; Russian wheat aphid; Schizaphis graminum, common cereal aphid; Macrosiphum avenae, large cereal aphid; Melanoplus femurrubrum, red-legged filly; Melanoplus differentialis, distinctive filly; Melanoplus sanguinipes, migratory filly; Mayetiola destructor, Hessian fly; Sitodiplosis mosellana, orange cereal gall midge; Meromyza americana, the larva of the American Meromiza; Hylemya coarctata, winter fly; Frankliniella fusca, tobacco thrips; Cephus cinctus, a bread sawfly; Aceria tulipae, an onion tick of tulips; Sunflower: Suleima helianthana, sunflower bud leaf; Homoeosoma electellum, sunflower moth; zygogramma exclamationis, sunflower exclamation scoop; Bothyrus gibbosus, carrot beetle; Neolasioptera murtfeldtiana, Galicia of sunflower seeds; Cotton: Heliothis virescens, cotton leaf; Helicoverpa zea, cotton scoop; Spodoptera exigua, small scoop; Pectinophora gossypiella, a pink cotton boxworm; Anthonomus grandis, cotton weevil; Aphis gossypii, cotton aphid; Pseudatomoscelis seriatus, cotton horsefly; Trialeurodes abutilonea, cotton whitefly; Lygus lineolaris, grass bug; Melanoplus femurrubrum, red-legged filly; Melanoplus differentialis, distinctive filly; Thrips tabaci, tobacco thrips; Franklinkiella fusca, tobacco thrips; Tetranychus cinnabarinus, a red spider mite; Tetranychus urticae, an ordinary spider mite; rice: Diatraea saccharalis, sugarcane grinder; Spodoptera frugiperda, grass scoop; Helicoverpa zea, corn scoop; rodent of the species Colaspis brunnea; Lissorhoptrus oryzophilus, rice water weevil; Sitophilus oryzae, rice weevil; Nephotettix nigropictus, rice circad; Blissus leucopterus leucopterus, North American wheat bug; Acrosternum hilare, a green bug bug; soybean: Pseudoplusia includens, soya moth; Anticarsia gemmatalis, a caterpillar of a velvet bean scoop; Plathypena scabra, a green clover pest; Ostrinia nubilalis, a European corn moth; Agrotis ipsilon, ipsilon scoop; Spodoptera exigua, small scoop; Heliothis virescens, cotton leaflet; Helicoverpa zea, corn scoop; Epilachna varivestis, Mexican bean kernel; Myzus persicae, green peach aphid; Empoasca fabae, potato cicadas; Acrosternum hilare, a green bug bug; Melanoplus femurrubrum, red-legged filly; Melanoplus differentialis, distinctive filly; Hylemya platura, sprout fly larva; Sericothrips variabilis, soybean thrips; Thrips tabaci, onion thrips; Tetranychus turkestani, a Turkestan spider mite; Tetranychus urticae, an ordinary spider mite; barley: Ostrinia nubilalis, a European corn moth; Agrotis ipsilon, ipsilon scoop; Schizaphis graminum, common cereal aphid; Blissus leucopterus leucopterus, North American wheat bug; Acrosternum hilare, a green bug bug; Euschistus servus, brown insect bug; Delia platura, sprout fly larva; Mayetiola destructor, Hessian fly; Petrobia latens, multinucleated petrobia; oilseed rape: Brevicoryne brassicae, cabbage aphid; Phyllotreta cruciferae, cruciferous flea Mamestra configurata, brass scoop; Plutella xylostella, cabbage scoop; Delia ssp., Larvae of spring cabbage fly.

Нематоды включают паразитические нематоды, такие как клубеньковые, цистообразующие и поражающие нематоды, включающие Heterodera spp., Meloidogyne spp. и Globodera spp.; в частности, представителей цистообразующих нематод, включая, но без ограничений, Heterodera glycines (соевую цистообразующую нематоду); Heterodera schachtii (свекловичную цистообразующую нематоду); Heterodera avenae (зерновую цистообразующую нематоду); и Globodera rostochiensis и Globodera pailida (картофельные цистообразующие нематоды). Поражающие нематоды включают Pratylenchus spp.Nematodes include parasitic nematodes, such as nodule, cyst-forming and damaging nematodes, including Heterodera spp., Meloidogyne spp. and Globodera spp .; in particular, representatives of cyst-forming nematodes, including, but not limited to, Heterodera glycines (soybean cyst-forming nematode); Heterodera schachtii (beet cyst-forming nematode); Heterodera avenae (cereal cyst-forming nematode); and Globodera rostochiensis and Globodera pailida (potato cyst-forming nematodes). Damaging nematodes include Pratylenchus spp.

Способы повышения урожайности растенийWays to increase plant yields

Обеспечиваются способы повышения урожайности растений. Способы включают обеспечение растения или растительной клетки, которые экспрессируют полинуклеотид, кодирующий последовательность пестицидного полипептида, раскрытого в данном документе, и выращивание растения или полученного из него семени в поле, зараженном (или подверженном заражению) вредителем, относительно которого указанный полипептид обладает пестицидной активностью. В некоторых вариантах осуществления полипептид обладает пестицидной активностью относительно чешуекрылого, жесткокрылого, двукрылого, полужесткокрылого или нематоды вредителя, а указанное поле заражено чешуекрылым, полужесткокрылым, жесткокрылым, двукрылым или нематодой вредителем. Как определено в данном документе, урожайность растения относится к качеству и/или количеству биомассы, производимой растением. Под биомассой подразумевают любой оцениваемый продукт растительного происхождения. Повышение продукции биомассы представляет собой любое улучшение измеряемого выхода продукта растительного происхождения. Повышение урожайности растений имеет несколько коммерческих применений. Например, повышение биомассы листьев растений может повысить урожайность листовыхMethods for increasing plant yields are provided. The methods include providing a plant or plant cell that expresses a polynucleotide encoding the sequence of the pesticidal polypeptide disclosed herein, and growing the plant or seed obtained therefrom in a field infected (or susceptible to infection) by a pest with respect to which said polypeptide has pesticidal activity. In some embodiments, the polypeptide has pesticidal activity with respect to Lepidoptera, Coleoptera, Diptera, Hemoptera, or Nematode pest, and said field is infected with Lepidoptera, Semi-Rugged, Coleoptera, Diptera, or Nematode pest. As defined herein, plant yield refers to the quality and / or quantity of biomass produced by the plant. By biomass is meant any evaluated plant product. An increase in biomass production is any improvement in the measured yield of a plant product. Increasing plant yields has several commercial uses. For example, increasing the biomass of plant leaves can increase leaf yield

- 18 033842 овощей для потребления людьми или животными. Дополнительно повышение биомассы листьев можно применять для повышения производства фармацевтических или промышленных продуктов растительного происхождения. Повышение урожайности может включать любое статистически значимое повышение, включая, но без ограничений, повышение по меньшей мере на 1%, повышение по меньшей мере на 3%, повышение по меньшей мере на 5%, повышение по меньшей мере на 10%, повышение по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 100% или более значительное повышение урожайности по сравнению с растением, в котором не экспрессируется последовательность пестицидного белка. При использовании конкретных способов урожайность растений повышается в результате повышения устойчивости к вредителям растения, в котором экспрессируется пестицидный белок, раскрытый в данном документе. Экспрессия пестицидного белка приводит к снижению способности вредителя к заражению или поеданию.- 18,033,842 vegetables for human or animal consumption. Additionally, increasing leaf biomass can be used to increase the production of pharmaceutical or industrial plant products. The increase in yield may include any statistically significant increase, including, but not limited to, an increase of at least 1%, an increase of at least 3%, an increase of at least 5%, an increase of at least 10%, an increase of at least at least 20%, at least 30%, at least 50%, at least 70%, at least 100% or a more significant increase in yield compared to a plant in which a pesticidal protein sequence is not expressed. Using specific methods, plant yields are increased by increasing resistance to plant pests in which the pesticidal protein disclosed herein is expressed. The expression of the pesticidal protein reduces the ability of the pest to become infected or eaten.

Растения можно также обрабатывать одним или несколькими химическими композициями, содержащими один или несколько гербицидов, инсектицидов или фунгицидов. Иллюстративные химические композиции включают: гербициды для фруктов/овощей: атразин, бромацил, диурон, глифосат, линурон, метрибузин, симазин, трифлуралин, флуазифоп, глюфосинат, галосульфурон Gowan, паракват, пропизамид, сетоксидим, бутафенацил, галосульфурон, индазифлам; инсектициды для фруктов/овощей: алдикарб, Bacillus thuriengiensis, карбарил, карбофуран, хлорпирифос, циперметрин, дельтаметрин, абамектин, цифлутрин/бета-цифлутрин, эсфенвалерат, лямбда-цигалотрин, ацеквиноцил, бифеназат, метоксифенозид, новалурон, хромафенозид, тиаклоприд, динотефуран, флуацрипирим, спиродиклофен, гаммацигалотрин, спиромезифен, спиносад, ринаксипир, циазипир, трифлумурон, спиротетрамат, имидаклоприд, флубендиамид, тиодикарб, метафлумизон, сульфоксафлор, цифлуметофен, цианопирафен, клотианидин, тиаметоксам, спинеторам, тиодикарб, флоникамид, метиокарб, эмамектин бензоат, индоксакарб, фенамифос, пирипроксифен, фенбутатин оксид; фунгициды для фруктов/овощей: аметоктрадин, азоксистробин, бентиаваликарб, боскалид, каптан, карбендазим, хлороталонил, медь, циазофамид, цифлуфенамид, цимоксанил, ципроконазол, ципродинил, дифеноконазол, диметоморф, дитианон, фенамидон, фенгексамид, флуазинам, флудиоксонил, флуопиколид, флуопирам, флуоксастробин, флуксапироксад, фолпет, фосетил, ипродион, ипроваликарб, изопиразам, крезоксим-метил, манкоцеб, мандипропамид, металаксил/мефеноксам, метирам, метрафенон, миклобутанил, пенконазол, пентиопирад, пикоксистробин, пропамокарб, пропиконазол, пропинеб, проквиназид, протиоконазол, пираклостробин, пириметанил, квиноксифен, спироксамин, сера, тебуконазол, тиофанат-метил, трифлоксистробин; гербициды для зерновых: 2,4-D, амидосульфурон, бромоксинил, карфентразон-этил, хлоротолурон, хлорсульфурон, клодинафоп-, клопиралид, дикамба, диклофоп-метил, дифлуфеникан, феноксапроп, флорасулам, флукарбазоннатрий, флуфенацет, флупиросульфурон-М, флуроксипир, флуртамон, глифосат, йодосульфурон,иоксинил, изопротурон, МСРА, месосульфурон, метсульфурон, пендиметалин, пиноксаден, пропоксикарбазон, просульфокарб, пироксулам, сульфосульфурон, тифенсульфурон, тралкоксидим, триасульфурон, трибенурон, трифлуралин, тритосульфурон; фунгицидыдля зерновых: азоксистробин, биксафен, боскалид, карбендазим, хлороталонил, цифлуфенамид, ципроконазол, ципродинил, димоксистробин, эпоксиконазол, фенпропидин, фенпропиморф, флуопирам, флуоксастробин, флуквинконазол, флуксапироксад, изопиразам, крезоксим-метил, метконазол, метрафенон, пентиопирад, пикоксистробин, прохлораз, пропиконазол, проквиназид, протиоконазол, пираклостробин, квиноксифен, спироксамин, тебуконазол, тиофанат-метил, трифлоксистробин; инсектицидыдля зерновых: _диметоат, лямбда-цигалотрин, дельтаметрин, альфа-циперметрин, β-цифлутрин, бифентрин, имидаклоприд, клотианидин, тиамето ксам, тиаклоприд, ацетамиприд, динетофуран, хлорпирифос, пиримикарб, метиокарб, сульфоксафлор; гербициды для маиса: _атразин, алахлор, бромоксинил, ацетохлор, дикамба, клопиралид, (Б-)диметенамид, глюфосинат, глифосат, изоксафлютол, (Б-)метолахлор, мезотрион, никосульфурон, примисульфурон, римсульфурон, сулкотрион, форамсульфурон, топрамезон, темботрион, сафлуфенацил, тиенкарбазон, флуфенацет, пироксасульфон; инсектициды для маиса: _карбофуран, хлорпирифос, бифентрин, фипронил, имидаклоприд, лямбда-цигалотрин, тефлутрин, тербуфос, тиаметоксам, клотианидин, спиромесифен, флубендиамид, трифлумурон, ринаксипир, дельтаметрин, тиодикарб, β-цифлутрин, циперметрин, бифентрин, люфенурон, тебупиримфос, этипрол, циазипир, тиаклоприд, ацетамиприд, динетофуран, авермектин; фунгициды для маиса: _азоксистробин, биксафен, боскалид, ципроконазол, димоксистробин, эпоксиконазол, фенитропан, флуопирам, флуоксастробин, флуксапироксад, изопиразам, метконазол, пентиопирад, пикоксистробин, пропиконазол, протиоконазол, пираклостробин, тебуконазол, трифлоксистробин; гербициды для риса: бутахлор, пропанил, азимсульфурон, бенсульфурон, цигалофоп, даимурон, фентразамид, имазосульфурон, мефенацет, оксазикломефон, пиразосульфурон, пирибутикарб, квинклорак, тиобенкарб, инданофан, флуфенацет, фентразамид, галосульфурон, оксазикломефон, бензобициклон, пирифталид, пеноксулам, биспирибак, оксадиаргил, этоксисульфурон, претилахлор, мезотрион, тефурилтрион, оксадиазон, феноксапроп, пиримисульфан; инсектициды для риса: _диазинон, фенобукарб, бенфуракарб, бупрофезин, динотефуран, фипронил, имидаклоприд, изопрокарб, тиаклоприд, хромафенозид, клотианидин, этипрол, флубендиамид, ринаксипир, дельтаметрин, ацетамиприд, тиаметоксам, циазипир, спиносад, спинеторам, эмамектин-бензоат, циперметрин, хлорпирифос, этофенпрокс,Plants can also be treated with one or more chemical compositions containing one or more herbicides, insecticides or fungicides. Illustrative chemical compositions include: fruit / vegetable herbicides: atrazine, bromacil, diuron, glyphosate, linuron, metribuzin, simazine, trifluralin, fluazifop, glufosinat, Gowan halosulfuron, paraquat, propisamide, setoxydim, butafenulfamyl in galos; insecticides for fruits / vegetables: aldicarb, Bacillus thuriengiensis, carbaryl, carbofuran, chlorpyrifos, cypermethrin, deltamethrin, abamectin, cyfluthrin / beta-cyfluthrin, esfenvalerate, lambda-cyhalothrin, atsekvinotsil, bifenazate, methoxyfenozide, novaluron, chromafenozide, thiacloprid, dinotefuran, fluatsripirim , spirodiclofen, gamma cygalotrin, spiromesifen, spinosad, rinaxipyr, cyazipyr, triflumuron, spiro tetramate, imidacloprid, flubendiamide, thiodicarb, metaflumizone, sulfoxaflor, tsiflumetofen, cyanopyrafenet, tylotamidin, tylotani, tylotani flonicamide, methiocarb, emamectin benzoate, indoxacarb, fenamifos, pyriproxifen, fenbutatin oxide; fungicides for fruits / vegetables: amethoctradine, azoxystrobin, bentiavalicarb, boscalide, captan, carbendazim, chlorothalonil, copper, cyazofamide, tsiflufenamid, cymoxanil, ciproconazole, cyprodinil, diphenoconazole, dimethomorphidopyldamidone fidiamido phyldiamine didione, dimethanfludiamidopyldione, dithiomendiamidopyldione, dithiomeldiamidopyldamidone, dimethyldiamine, dithiomeldiamidopyldione, fluoxastrobin, fluxapyroxad, folpet, fosetil, iprodion, iprovalicarb, isopyrazam, kresoxim-methyl, mancozeb, mandipropamide, metalaxyl / mefenoxam, metiram, metrafenone, miklobutanil, penconazole, pentiopyrobram, propoxypropamide, pic konazol, propineb, prokvinazid, prothioconazole, pyraclostrobin, pyrimethanil, quinoxyfen, spiroxamine, sulfur, tebuconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin; cereal herbicides: 2,4-D, amidosulfuron, bromoxynil, carfentrazone ethyl, chlorotoluron, chlorosulfuron, clodinafop-, clopyralide, dicamba, diclofop-methyl, diflufenican, fenoxaprop, flurasulam, flucarburofurfonfenfurfonfurfonfurfonfonet, flucarburofurfonfenfon, flucarburofurfonfenfen, , glyphosate, iodosulfuron, ioxynil, isoproturon, MCPA, mesosulfuron, metsulfuron, pendimethalin, pinoxaden, propoxycarbazone, prosulfocarb, pyroxulam, sulfosulfuron, tifensulfuron, tralkoxydim, triasulfuron, trien; fungitsidydlya cereals: azoxystrobin, biksafen, boscalid, carbendazim, chlorothalonil, cyflufenamid, cyproconazole, cyprodinil, dimoxystrobin, epoxiconazole, fenpropidin, fenpropimorph, fluopiram, fluoxastrobin, fluquinconazole, fluksapiroksad, izopirazam, kresoxim-methyl, metconazole, metrafenone, penthiopyrad, picoxystrobin, prochloraz , propiconazole, proquinazide, prothioconazole, pyraclostrobin, quinoxifene, spiroxamine, tebuconazole, thiofanate methyl, trifloxystrobin; cereal insecticides: _dimethoate, lambda-cygalothrin, deltamethrin, alpha-cypermethrin, β-tsiflutrin, bifentrin, imidacloprid, clothianidin, tiameto xam, thiacloprid, acetamipride, dinetofuran, chlorpyrififos, methyrimocir herbicides for maize: _atrazine, alachlor, bromoxynil, acetochlor, dicamba, clopyralid, (B-) dimethenamide, glufosinate, glyphosate, isoxaflutol, (B-) metolachlor, mesotrione, nicosulfuron, primisulfuronramonum, primisulfuronramonum, topical sulfulfuron rimon, topical sulfulfuron rimon, topical sulfulfuron rimon, topical sulfuron rimon saflufenacil, thiencarbazone, flufenacet, pyroxasulfone; insecticides for maize: _karbofuran, chlorpyrifos, bifenthrin, fipronil, imidacloprid, lambda-cyhalothrin, tefluthrin, terbufos, thiamethoxam, clothianidin, spiromesifen, flubendiamide, triflumuron, rinaksipir, deltamethrin, thiodicarb, β-cyfluthrin, cypermethrin, bifenthrin, lufenuron, tebupirimfos, etiprol, cyazipyr, thiacloprid, acetamiprid, dinetofuran, avermectin; fungicides for maize: _azoxystrobin, bixafen, boscalide, ciproconazole, dimoxystrobin, epoxiconazole, phenitropan, fluopyram, fluoxastrobin, fluxapiroxade, isopyrazam, metconazole, pentiopyrad, picoxystrobolazole, propoxynobrazole, propoxyprolazole, propoxyprobolone, propoxyprobolone herbicides for rice: butachlor, propanil, azimsulfuron, bensulfuron, cyhalofop, daimuron, fentrazamid, imazosulfuron, mefenacet, oxaziclomefone, pyrazosulfuron, pyributicarb, quinclorac, thiobencarb, indanofan, flufenacet, fentrazamid, halosulfuron, oxaziclomefone, benzobitsiklon, pyriftalid, penoxsulam, bispyribac, oxadiargil, ethoxysulfuron, pretilachlor, mesotrione, tefuryltrione, oxadiazone, fenoxaprop, pyrimisulfan; rice insecticides: _diazinon, phenobucarb, benfuracarb, buprofesin, dinotefuran, fipronil, imidacloprid, isoprocarb, thiacloprid, chromafenoside, clothianidine, etiprol, flubendiamide, rinaxipyr, benzidetamide tampertamide tampertamide tampertamide tampertamide tampertamide tampertamide, tamethamethamide, trimethamide tampertamide, trimethamide, trimethamide chlorpyrifos, etofenprox,

- 19 033842 карбофуран, бенфуракарб, сульфоксафлор; фунгициды для риса: _азоксистробин, карбендазим, карпропамид, диклоцимет, дифеноконазол, эдифенфос, феримзон, гентамицин, гексаконазол, гимексазол, ипробенфос (IPB), изопротиолан, изотианил, касугамицин, манкоцеб, метоминостробин, орисастробин, пенцикурон, пробеназол, пропиконазол, пропинеб, пироквилон, тебуконазол, тиофанат-метил, тиадинил, трициклазол, трифлоксистробин, валидамицин; гербициды для хлопчатника: диурон, флуометурон, MSMA, оксифлуорфен, прометрин, трифлуралин, карфентразон, клетодим, флуазифоп-бутил, глифосат, норфлуразон, пендиметалин, пиритиобак-натрий, трифлоксисульфурон, тепралоксидим, глюфосинат, флумиоксазин, тидиазурон; инсектициды для хлопчатника: _ацефат, алдикарб, хлорпирифос, циперметрин, дельтаметрин, абамектин, ацетамиприд, эмамектин бензоат, имидаклоприд, индоксакарб, лямбдацигалотрин, спиносад, тиодикарб, гамма-цигалотрин, спиромесифен, пиридалил, флоникамид, флубендиамид, трифлумурон, ринакиспир, бета-цифлутрин, спиротетрамат, клотианидин, тиаметоксам, тиаклоприд, динетофуран, флубендиамид, циазипир, спиносад, спиноторам, гамма-цигалотрин, 4-[[(6хлорпиридин-3-ил)метил](2,2-дифторэтил)амино]фуран-2(5Н)-он, тиокарб, авермектин, флоникамид, пиридалил, спиромесифен, сульфоксафлор; фунгициды для хлопчатника: азоксистробин, биксафен, боскалид, карбендазим, хлороталонил, медь, ципроконазол, дифеноконазол, димоксистробин, эпоксиконазол, фенамидон, флуазинам, флуопирам, флуоксастробин, флуксапироксад, ипродион, изопиразам, изотианил, манкоцеб, манеб, метоминостробин, пентиопирад, пикоксистробин, пропинеб, протиоконазол, пираклостробин, квинтозен, тебуконазол, тетраконазол, тиофанат-метил, трифлоксистробин; гербициды для сои: алахлор, бентазон, трифлуралин, хлоримурон-этил, хлорансулам-метил, феноксапроп, фомесафен, флуазифоп, глифосат, имазамокс, имазаквин, имазетапир, ^-)метолахлор, метрибузин, пендиметалин, тепралоксидим, глюфосинат; инсектициды для сои: _лямбда-цигалотрин, метомил, имидаклоприд, клотианидин, тиаметоксам, тиаклоприд, ацетамиприд, динетофуран, флубендиамид, ринаксипир, циазипир, спиносад, спинеторам, эмамектин-бензоат, фипронил, этипрол, дельтаметрин, β-цифлутрин, гаммаи лямбда-цигалотрин, 4-[[(6-хлорпиридин-3-ил)метил](2,2-дифторэтил)амино]фуран-2(5Н)-он, спиротетрамат, спинодиклофен, трифлумурон, флоникамид, тиодикарб, бета-цифлутрин; фунгициды для сои: _азоксистробин, биксафен, боскалид, карбендазим, хлороталонил, медь, ципроконазол, дифеноконазол, димоксистробин, эпоксиконазол, флуазинам, флуопирам, флуоксастробин, флутриафол, флуксапироксад, изопиразам, ипродион, изотианил, манкоцеб, манеб, метконазол, метоминостробин, миклобутанил, пентиопирад, пикоксистробин, пропиконазол, пропинеб, протиоконазол, пираклостробин, тебуконазол, тетраконазол, тиофанат-метил, трифлоксистробин; гербициды для сахарной свеклы: хлоридазон, десмедифам, этофумезат, фенмедифам, триаллат, клопиралид, флуазифоп, ленацил, метамитрон, квинмерак, циклоксидим, трифлусульфурон, тепралоксидим, хизалофоп; инсектициды для сахарной свеклы: _имидаклоприд, клотианидин, тиаметоксам, тиаклоприд, ацетамиприд, динетофуран, дельтаметрин, βцифлутрин, гамма/лямбда-цигалотрин, 4-[[(6-хлорпиридин-3 -ил)метил] (2,2-дифторэтил)амино] фуран2(5Н)-он, тефлутрин, ринаксипир, циаксипир, фипронил, карбофуран; гербициды для канолы: _клопиралид, диклофоп, флуазифоп, глюфосинат, глифосат, метазахлор, трифлуралин этаметсульфурон, квинмерак, хизалофоп, Clethodim, тепралоксидим; фунгициды для канолы: _азоксистробин, биксафен, боскалид, карбендазим, ципроконазол, дифеноконазол, димоксистробин, эпоксиконазол, флуазинам, флуопирам, флуоксастробин, флусилазол, флуксапироксад, ипродион, изопиразам, мепикват-хлорид, метконазол, метоминостробин, паклобутразол, пентиопирад, пикоксистробин, прохлораз, протиоконазол, пираклостробин, тебуконазол, тиофанат-метил, трифлоксистробин, винклозолин; инсектициды для канолы: _карбофуран, тиаклоприд, дельтаметрин, имидаклоприд, клотианидин, тиаметоксам, ацетамиприд, динетофуран, β-цифлутрин, гамма- и лямбда-цигалотрин, тау-флувалериат, этипрол, спиносад, спинеторам, флубендиамид, ринаксипир, циазипир, 4-[[(6-хлорпиридин-3-ил)метил](2,2-дифторэтил) амино]фуран-2(5Н)-он.- 19 033842 carbofuran, benfuracarb, sulfoxaflor; rice fungicides: _azoxystrobin, carbendazim, carpropamide, diclocimet, diphenoconazole, edifenfos, ferimzon, gentamicin, hexaconazole, gimexazole, iprobenfos (IPB), isoprothiolan, propanofinone, probotericene, pomegrobenicin azinobromazoline, manglozenesin, , tebuconazole, thiofanate methyl, thiadinyl, tricyclazole, trifloxystrobin, validamycin; cotton herbicides: diuron, fluometuron, MSMA, oxyfluorfen, prometrin, trifluralin, carfentrazone, glucodim, fluazifop-butyl, glyphosate, norflurazone, pendimethalin, pyrithiobac-sodium, trifloxisulfuron, teflazinum, teralazin; cotton insecticides: _acecefate, aldicarb, chlorpyrifos, cypermethrin, deltamethrin, abamectin, acetamiprid, emamectin benzoate, imidacloprid, indoxacarb, lambdacigalotrin, spinosad, thiodicarbide, pyridimeldyridenfiridimeridifridedrydimeldiurifide-di-frimedinifridedifrideldifrideldifridedifrideldifrideldifrideldifrideldimeridinifridedimeridin , spiro tetramate, clothianidin, thiamethoxam, thiacloprid, dinetofuran, flubendiamide, cyazipyr, spinosad, spinotoram, gamma-cygalotrin, 4 - [[(6chloropyridin-3-yl) methyl] (2,2-difluoroethyl) amino] furan-2 (5 ) -one, thiocarb, avermectin, flonicamide, pyridinyl, spir mesifen, sulfoksaflor; cotton fungicides: azoxystrobin, bixafen, boscalide, carbendazim, chlorothalonil, copper, cyproconazole, diphenoconazole, dimoxystrobin, epoxiconazole, phenamidone, fluazinam, fluopyramopyroxinoprobin pirobibrobinoprodibiroprobinoprodibiropinoprodibiropinoprodibiropinoprodibiropinopromen propineb, prothioconazole, pyraclostrobin, quintozene, tebuconazole, tetraconazole, thiofanate methyl, trifloxystrobin; soybean herbicides: alachlor, bentazone, trifluralin, chlorimuron-ethyl, chloransulam-methyl, fenoxaprop, fomesafen, fluazifop, glyphosate, imazamox, imazakvin, imazetapir, ^ -) metolachlor, metribuzin, pendimethymaline, tepral; soy insecticides: _lambda-cygalotrin, methomil, imidacloprid, clotianidin, thiamethoxam, thiacloprid, acetamipride, dinetofuran, flubendiamide, rinaxipyr, cyazipyr, spinosad, spinetoram, emamectin-benzoate, cyprimytrind, gamma-typrin, pyramyrrind, gamma-typrin, pyramyrgind, gamma-typrilipyrmind, gamma-typrilipyrmind, gamma-pyrrolitha, gamma typrin, pyramyrind , 4 - [[(6-chloropyridin-3-yl) methyl] (2,2-difluoroethyl) amino] furan-2 (5H) -one, spiro tetramate, spinodiclofen, triflumuron, flonicamide, thiodicarb, beta-cyfluthrin; soybean fungicides: _azoxystrobin, bixafen, boscalide, carbendazim, chlorothalonil, copper, cyproconazole, diphenoconazole, dimoxystrobin, epoxiconazole, fluazinum, fluopyram, fluoxastrobin, flutriofoloxinobroziobrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrozopyrodin pentiopyrad, picoxystrobin, propiconazole, propineb, prothioconazole, pyraclostrobin, tebuconazole, tetraconazole, thiofanate methyl, trifloxystrobin; sugar beet herbicides: chloridazone, desmedifam, etofumezate, fenmedifam, triallate, clopyralide, fluazifop, lenacyl, metamitron, quinmerac, cycloxydim, triflusulfuron, teraloksidim, chizalofop; sugar beet insecticides: _imidacloprid, clotianidin, thiamethoxam, thiacloprid, acetamiprid, dinetofuran, deltamethrin, β-cyclifutrin, gamma / lambda-cyhalothrin, 4 - [[(6-chloropyridin-3-yl) methyl] (2,2-aminorithi ] furan2 (5H) -one, teflutrin, rinaxipyr, tsiaksipir, fipronil, carbofuran; canola herbicides: clopyralid, diclofop, fluazifop, glufosinate, glyphosate, metazachlor, trifluralin etametsulfuron, quinmerac, chizalofop, Clethodim, teraloksidim; fungicides for canola: _azoxystrobin, bixafen, boscalide, carbendazim, ciproconazole, diphenoconazole, dimoxystrobin, epoxiconazole, fluazinam, fluopyram, fluoxastrobin, flusilazoloprozoprazinoprozoprazinoprozoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomoprozomprazod prothioconazole, pyraclostrobin, tebuconazole, thiofanate methyl, trifloxystrobin, vinclozolin; insecticides for canola: _carbofuran, thiacloprid, deltamethrin, imidacloprid, clotianidin, thiamethoxam, acetamiprid, dinetofuran, β-cyfluthrin, gamma and lambda-cygalotrin, tau-fluvaleriate, ethiprol, spinosadinamide di-azideamide, spinetamide, spinetamide, spinetamide [(6-chloropyridin-3-yl) methyl] (2,2-difluoroethyl) amino] furan-2 (5H) -one.

Следующие примеры предложены с целью иллюстрации, а не с целью ограничения.The following examples are provided for purposes of illustration and not for purposes of limitation.

Экспериментальные примерыExperimental examples

Пример 1. Обнаружение новых генов, определяющих пестицидную активность, у Bacillus thuringiensis.Example 1. The discovery of new genes that determine pesticidal activity in Bacillus thuringiensis.

Новые пестицидные гены были идентифицированы из бактериальных штаммов АТХ47307 и АТХ56002, используя следующие этапы.New pesticidal genes were identified from the bacterial strains ATX47307 and ATX56002 using the following steps.

Получение всей ДНК из штамма. Общая ДНК содержит как геномную ДНК, так и внехромосомную ДНК. Внехромосомная ДНК содержит смесь некоторых или всех из следующего: плазмиды различного размера; фаговые хромосомы; другие неохарактеризованные внехромосомные молекулы.Getting all the DNA from the strain. Total DNA contains both genomic DNA and extrachromosomal DNA. Extrachromosomal DNA contains a mixture of some or all of the following: plasmids of various sizes; phage chromosomes; other uncharacterized extrachromosomal molecules.

Секвенирование ДНК. Общую ДНК секвенируют с помощью способов секвенирования следующего поколения.DNA sequencing. Total DNA is sequenced using next generation sequencing methods.

Идентификация предполагаемых генов токсина посредством анализов гомологии и/или других вычислительных анализовIdentification of putative toxin genes through homology analyzes and / or other computational analyzes

Получение окончательной уточненной последовательности представляющего интерес гена по одной из нескольких стратегий ПЦР или клонирования (например, TAIL-PCR), если необходимо.Obtaining the final specified sequence of the gene of interest by one of several PCR or cloning strategies (e.g., TAIL-PCR), if necessary.

- 20 033842- 20 033842

Таблица 1. Новый ген, идентифицированный у штамма АТХ47307Table 1. The new gene identified in the strain ATX47307

Название гена Gene name Молекулярная масса (кДа) Molecular weight (kDa) Ближайший гомолог Closest homologue Нуклеотидная SEQ ID NO Nucleotide SEQ ID NO Аминокислотная SEQ ID NO Amino Acid SEQ ID NO Axmi477 Axmi477 132 132 75% Сгу9Ва1 75% SGU9VA1 1 1 5 5 Axmi477.2 Axmi477.2 6 6 Axmi477.3 Axmi477.3 7 7 Ахш1477(усеч.) Ahsh1477 (truncated) 60% Cry9Вal (усеч.) 60% Cry9Bal (truncated) 8 8 Ахш1477.2(усеч.) Ahsh1477.2 (truncated) 9 9 Ахш1477.3(усеч.) Ahsh1477.3 (truncated) 10 10

Axmi477.2 и Axmi477.3 представляют собой белки, кодируемые из нижележащего относительно Axmi477 участка начала трансляции.Axmi477.2 and Axmi477.3 are proteins encoded from the downstream portion of the start of translation relative to Axmi477.

Таблица 2. Новый ген, идентифицированный у штамма АТХ47307Table 2. The new gene identified in the strain ATX47307

Название гена Gene name Молекулярн ая масса (кДа) Molecular Weight (kDa) Ближайший гомолог Closest homologue Нуклеотидн ая SEQ ID NO Nucleotide SEQ ID NO Аминокислот ная SEQ ID NO Amino Acid SEQ ID NO Axmi482 Axmi482 37 37 94% Axmi486; 51% Mtx3 94% Axmi486; 51% Mtx3 2 2 11 eleven Axmi482.2 Axmi482.2 12 12 Axmi482.3 Axmi482.3 13 thirteen Axmi482.4 Axmi482.4 14 14

Axmi482.2, Axmi482.3 и Axmi482.4 представляют собой белки, кодируемые из нижележащего относительно Axmi482 участка начала трансляции.Axmi482.2, Axmi482.3, and Axmi482.4 are proteins encoded from the translation start portion of the relative start of Axmi482.

Таблица 3. Новый ген, идентифицированный у штамма АТХ65002Table 3. New gene identified in strain ATX65002

Название гена Gene name Молекулярн ая масса (кДа) Molecular Weight (kDa) Ближайший гомолог Closest homologue Нуклеотидн ая SEQ ID NO Nucleotide SEQ ID NO Аминокислот ная SEQ ID NO Amino Acid SEQ ID NO Axmi486 Axmi486 38 38 94% Axmi482; 49% Mtx3 94% Axmi482; 49% Mtx3 3 3 15 fifteen Axmi486.2 Axmi486.2 16 16 Axmi486.3 Axmi486.3 17 17 Axmi486.4 Axmi486.4 18 18 Axmi486.5 Axmi486.5 19 19

Axmi486.2, Axmi486.3, Axmi486.4 и Axmi486.5 представляют собой белки, кодируемые из нижележащего относительно Axmi486 участка начала трансляции.Axmi486.2, Axmi486.3, Axmi486.4, and Axmi486.5 are proteins encoded from the translation start portion that is lower than the Axmi486.

Таблица 4. Новый ген, идентифицированный у штамма АТХ65002Table 4. New gene identified in strain ATX65002

Название гена Gene name Молекулярн ая масса (кДа) Molecular Weight (kDa) Ближайший гомолог Closest homologue Нуклеотидн ая SEQ ID NO Nucleotide SEQ ID NO Аминокислот ная SEQ ID NO Amino Acid SEQ ID NO >Axmi525 >Axmi525.2 >Axmi525.3 >Axmi525.4 >Axmi525.5 >Axmi525.6 >Axmi525.7 > Axmi525 > Axmi525.2 > Axmi525.3 > Axmi525.4 > Axmi525.5 > Axmi525.6 > Axmi525.7 38 38 97% Axmi486; 51% Mtx3 97% Axmi486; 51% Mtx3 4 4 20 21 22 23 24 25 26 20 21 22 23 24 25 26

Axmi525.2, Axmi525.3, Axmi525.4, Axmi525.5, Axmi525.6 и Axmi525.7 представляют собой белки, кодируемые из нижележащего относительно Axmi525 участка начала трансляции.Axmi525.2, Axmi525.3, Axmi525.4, Axmi525.5, Axmi525.6, and Axmi525.7 are proteins encoded from the translation start portion that is lower than the Axmi525.

Пример 2. Анализы пестицидной активности.Example 2. Analyzes of pesticidal activity.

Нуклеотидные последовательности согласно настоящему изобретению можно исследовать в отношении их способности вырабатывать пестицидные белки. Способность пестицидного белка действовать на вредителя в качестве пестицида часто анализируют с помощью ряда методов. Один метод, хорошо известный в данной области техники, заключается в осуществлении анализа со скармливанием. В ходе такого анализа со скармливанием вредителя подвергают воздействию образца, содержащего либо соединения, которые необходимо исследовать, либо контрольные образцы. Часто его осуществляют при помещении материала, который необходимо исследовать, или подходящего раствора такого материала на материал, который вредитель будет поглощать, как например, искусственная питательная среда. Материал, который необходимо исследовать, может состоять из жидкости, твердого вещества или взвеси. Материал, который необходимо исследовать, можно поместить на поверхность и затем дать ему возможность высохнуть. В качестве альтернативы, материал, который необходимо исследовать, можно смешать с расплавленной искусственной питательной средой и затем распределить в камере для анализа. Камерой для анализа может быть, например, чашка, тарелка или лунка микротитровального планшета.The nucleotide sequences of the present invention can be examined with respect to their ability to produce pesticidal proteins. The ability of a pesticidal protein to act on a pest as a pesticide is often analyzed using a number of methods. One method well known in the art is to perform feeding analysis. In this assay, the pest is exposed to a sample containing either the compounds to be tested or control samples. Often it is carried out when placing the material that needs to be investigated, or a suitable solution of such material on a material that the pest will absorb, such as an artificial nutrient medium. The material to be examined may be composed of liquid, solid, or suspension. The material to be examined can be placed on the surface and then allowed to dry. Alternatively, the material to be investigated can be mixed with the molten artificial nutrient medium and then distributed in the analysis chamber. The analysis chamber may be, for example, a cup, plate or well of a microtiter plate.

Анализы с сосущими вредителями (например, тлей) могут включать отделение тестируемого материала от насекомого перегородкой, в идеальном случае секцией, которую сосущее насекомое может проколоть частями сосущего ротового аппарата, чтобы обеспечить поглощение исследуемого материала. Часто исследуемый материал смешивают со стимулятором поедания, таким как сахароза, чтобы способ ствовать поглощению исследуемого соединения.Assays with sucking pests (such as aphids) may include separating the test material from the insect by a partition, ideally a section that the sucking insect can pierce with parts of the sucking mouth to absorb the test material. Often, test material is mixed with an eating stimulant, such as sucrose, to facilitate uptake of the test compound.

Другие типы анализов могут включать микроинъекцию исследуемого материала в ротовую полость или кишечник вредителя, а также разработку трансгенных растений с последующим исследованием способности вредителя питаться на трансгенном растении. Исследование растений может включать изоляOther types of assays may include microinjection of the test material into the pest's oral cavity or intestines, as well as the development of transgenic plants, followed by testing the pest's ability to feed on the transgenic plant. Plant research may include isolate

- 21 033842 цию частей растений, которые обычно потребляются, например, в небольшие камеры, прикрепленные к листу, или изоляцию целых растений в камерах, в которых содержаться насекомые.- 21 033842 parts of plants that are usually consumed, for example, in small chambers attached to a leaf, or isolation of whole plants in chambers that contain insects.

Другие способы и подходы для оценки вредителей известны в данной области техники и могут быть найдены, например, у Robertson and Preisler, eds. (1992) Pesticide bioassays with arthropods CRC, Boca Raton, FL. В качестве альтернативы, анализы обычно описаны в журналах Arthropod Management Tests и Journal of Economic Entomology или их обсуждают с членами Энтомологического общества Америки (ESA).Other methods and approaches for assessing pests are known in the art and can be found, for example, from Robertson and Preisler, eds. (1992) Pesticide bioassays with arthropods CRC, Boca Raton, FL. Alternatively, analyzes are usually described in the Arthropod Management Tests and Journal of Economic Entomology or discussed with members of the Entomological Society of America (ESA).

В некоторых вариантах осуществления участки ДНК, кодирующие участок токсина в пестицидных белках, раскрытых в данном документе, клонируют в вектор экспрессии pMAL-C4x E. coli за геном malE, кодирующим мальтоза-связывающий белок (МВР). Эти слияния внутри рамки приводят в результате к экспрессии гибридных белков MBP-Axmi в Е. coli.In some embodiments, the DNA regions encoding the toxin region in the pesticidal proteins disclosed herein are cloned into the E. coli pMAL-C4x expression vector for the malE gene encoding the maltose binding protein (MBP). These intra-frame fusions result in the expression of MBP-Axmi fusion proteins in E. coli.

Для экспрессии в Е. coli BL21*DE3 трансформируют отдельными плазмидами. Отдельные колонии инокулируют в среду Лурия-Бертани, дополненную карбенициллином и глюкозой, и выращивают в течение ночи при 37°С. На следующие сутки свежую среду инокулируют 1% суточной культуры и выращивают при 37°С до логарифмической фазы роста. Затем культуры индуцируют 0,3 мМ IPTG в течение ночи при 20°С. Каждый осадок клеток суспендируют в 20 мМ буфере Tris-Cl, pH 7,4 + 200 мМ NaCl + 1 мМ DTT + ингибиторы протеаз и разрушают ультразвуком. Для подтверждения экспрессии гибридных белков можно применять анализ с помощью SDS-PAGE.For expression in E. coli, BL21 * DE3 is transformed with individual plasmids. Separate colonies were inoculated into Luria-Bertani medium supplemented with carbenicillin and glucose and grown overnight at 37 ° C. The next day, fresh medium is inoculated with 1% of the daily culture and grown at 37 ° C until the logarithmic growth phase. Then, cultures were induced with 0.3 mM IPTG overnight at 20 ° C. Each cell pellet was suspended in 20 mM Tris-Cl buffer, pH 7.4 + 200 mM NaCl + 1 mM DTT + protease inhibitors and destroyed by ultrasound. To confirm expression of the fusion proteins, an analysis using SDS-PAGE can be used.

Все бесклеточные экстракты затем прогоняют через колонку с амилозой, присоединенную к хроматографу для жидкостной экспресс-хроматографии белков (FPLC) для аффинной очистки гибридных белков MBP-axmi. Связавшиеся гибридные белки элюируют из смолы с помощью 10 мМ раствора мальтозы. Очищенные гибридные белки затем расщепляют либо фактором Ха, либо трипсином для удаления аминоконцевой МВР-метки с белка Axmi. Расщепление и растворимость белков можно определить с помощью SDS-PAGE.All cell-free extracts are then run through an amylose column attached to a liquid chromatography rapid protein chromatograph (FPLC) for the affinity purification of MBP-axmi fusion proteins. Bound fusion proteins are eluted from the resin using a 10 mM maltose solution. The purified fusion proteins are then cleaved with either factor Xa or trypsin to remove the amino terminal MBP tag from the Axmi protein. Protein cleavage and solubility can be determined using SDS-PAGE.

Пример 3. Экспрессия и очистка.Example 3. Expression and purification.

Усеченные варианты Axmi477 (который изложен в данном документе как SEQ ID NO: 8), Axmi482 (который изложен в данном документе как SEQ ID NO: 13), Axmi486 (который изложен в данном документе как SEQ ID NO: 16) и Axmi525 (который изложен в данном документе как SEQ ID NO: 26) экспрессировали и анализировали в отношении биологической активности. Гены амплифицировали с помощью ПЦР из их соответствующих штаммов, используя полимеразу слитой ДНК HERCULASE® II с праймерами со встроенными AscI линкерами в 3'-конце. Амплифицированный ПЦР-продукт расщепляли с помощью AscI и лигировали в вектор pMalC4X. Клонирования подтверждали путем секвенирования и трансформировали в компетентные клетки Bl21. Каждую отдельную колонию инокулировали в среду Лурия-Бертани, и выращивали при 37°С до log-фазы, и индуцировали 0,5 мМ IPTG при 20°С в течение 18 часов. Очищенный белок расщепляли с помощью фактора Ха при соотношении 1:50 при комнатной температуре в течение ночи. Очищенный белок подвергли анализу биологической активности против отобранных насекомых-вредителей согласно стандартному протоколу. Результаты приведены в табл. 5-8.Truncated versions of Axmi477 (which is set forth herein as SEQ ID NO: 8), Axmi482 (which is set forth herein as SEQ ID NO: 13), Axmi486 (which is set forth as SEQ ID NO: 16), and Axmi525 (which set forth herein as SEQ ID NO: 26) were expressed and analyzed for biological activity. Genes were amplified by PCR from their respective strains using HERCULASE® II fusion DNA polymerase with primers with integrated AscI linkers at the 3'-end. The amplified PCR product was digested with AscI and ligated into the pMalC4X vector. Cloning was confirmed by sequencing and transformed into competent Bl21 cells. Each individual colony was inoculated into Luria-Bertani medium and grown at 37 ° C to the log phase, and 0.5 mM IPTG was induced at 20 ° C for 18 hours. The purified protein was digested with factor Xa at a ratio of 1:50 at room temperature overnight. The purified protein was analyzed for biological activity against selected pests according to a standard protocol. The results are shown in table. 5-8.

Таблица 5. Показатели смертности и задержки роста для Axmi477Table 5. Mortality and stunting rates for Axmi477

Группа вредителей Pest group Показатель задержки роста Growth retardation rate Смертность, в процентах Mortality, in percent Plutella xylostella (DBM) Plutella xylostella (DBM) 4 4 100 100 Anticarsia gemmatalis (VBC) Anticarsia gemmatalis (VBC) 4 4 100 100 Diatraea grandiosella (SWCB) Diatraea grandiosella (SWCB) 3,5 3,5 25 25 Diatraea saccharalis (SCB) Diatraea saccharalis (SCB) 3,5 3,5 0 0 Heliothis virescens (Hv) Heliothis virescens (Hv) 4 4 75 75 Heliocoverpa zea (Hz) Heliocoverpa zea (Hz) 2 2 25 25 Ostrinia nublialis (ECB) Ostrinia nublialis (ECB) 3 3 25 25 Spodoptera frugiperda (FAW) Spodoptera frugiperda (FAW) 1 1 0 0 Spodoptera exigua (BAW) Spodoptera exigua (BAW) 3 3 0 0 Agrotis ipsilon (BCW) Agrotis ipsilon (BCW) 4 4 0 0 Pseudoplusia includens (SBL) Pseudoplusia includens (SBL) 4 4 100 100

Таблица 6. Показатели смертности и задержки роста для Axmi482Table 6. Mortality and stunting rates for Axmi482

Группа вредителей Pest group Показатель задержки роста Growth retardation rate Смертность, в процентах Mortality, in percent Plutella xylostella (DBM) Plutella xylostella (DBM) 4 4 100 100 Anticarsia gemmatalis (VBC) Anticarsia gemmatalis (VBC) 4 4 75 75 Diatraea grandiosella (SWCB) Diatraea grandiosella (SWCB) 4 4 50 fifty Diatraea saccharalis (SCB) Diatraea saccharalis (SCB) 3 3 0 0 Heliothis virescens (Hv) Heliothis virescens (Hv) 1 1 0 0 Heliocoverpa zea (Hz) Heliocoverpa zea (Hz) 4 4 0 0 Ostrinia nublialis (ECB) Ostrinia nublialis (ECB) 3 3 1 1 Spodoptera frugiperda (FAW) Spodoptera frugiperda (FAW) 3 3 0 0

- 22 033842- 22 033842

Таблица 7. Показатели смертности и задержки роста для Axmi486Table 7. Mortality and stunting rates for Axmi486

Группа вредителей Pest group Показатель задержки роста Growth retardation rate Смертность, в процентах Mortality, in percent Plutella xylostella (DBM) Plutella xylostella (DBM) 4 4 100 100 Anticarsia gemmatalis (VBC) Anticarsia gemmatalis (VBC) 4 4 37 37 Diatraea grandiosella (SWCB) Diatraea grandiosella (SWCB) 3,5 3,5 50 fifty Diatraea saccharalis (SCB) Diatraea saccharalis (SCB) 2,5 2,5 25 25 Heliothis virescens (Hv) Heliothis virescens (Hv) 3,5 3,5 0 0 Heliocoverpa zea (Hz) Heliocoverpa zea (Hz) 3 3 0 0 Pseudoplusia includens (SBL) Pseudoplusia includens (SBL) 1 1 0 0

Таблица 8. Показатели смертности и задержки роста для Axmi525Table 8. Mortality and stunting rates for Axmi525

Группа вредителей Pest group Показатель задержки роста Growth retardation rate Смертность, в процентах Mortality, in percent Spodoptera frugiperda (FAW) Spodoptera frugiperda (FAW) 1 1 0% 0% Heliothis virescens (Hv) Heliothis virescens (Hv) 1,5 1,5 0% 0% Helicoverpa zea (Hz) Helicoverpa zea (Hz) 3 3 0% 0% Anticarsia gemmatalis (VBC) Anticarsia gemmatalis (VBC) 4 4 42% 42% Spodoptera eridania (SAW) Spodoptera eridania (SAW) 3,2 3.2 70% 70% Plutella xylostella (DBM) Plutella xylostella (DBM) 4 4 100% 100% Diatraea grandiosella (SWCB) Diatraea grandiosella (SWCB) 4 4 83% 83% Diatraea crambidoides (SCB) Diatraea crambidoides (SCB) 4 4 66% 66%

Показатель задержки роста:Growth retardation rate:

- Активность отсутствует.- No activity.

- Неоднородная задержка роста.- Non-uniform growth retardation.

- Незначительная задержка роста.- Slight growth retardation.

- Сильная задержка роста.- Strong growth retardation.

- Резкая задержка роста.- A sharp growth retardation.

Пример 4. Vectoring of Genes for Plant ExpressionExample 4. Vectoring of Genes for Plant Expression

Кодирующие участки согласно настоящему изобретению соединяют с соответствующими последовательностями промоторов и терминаторов для экспрессии в растениях. Такие последовательности хорошо известны из уровня техники и могут включать актиновый промотор риса или убиквитиновый промотор маиса для экспрессии в однодольных растениях, промотор UBQ3 Arabidopsis или промотор CaMV 35S для экспрессии в двудольных растениях и терминаторы nos или PinII. Методики получения и подтверждения конструктов промотор - ген - терминатор также хорошо известны из уровня техники.The coding regions of the present invention are combined with the corresponding sequences of promoters and terminators for expression in plants. Such sequences are well known in the art and may include the rice actin promoter or maize ubiquitin promoter for expression in monocotyledonous plants, the Arabidopsis UBQ3 promoter or CaMV 35S promoter for expression in dicotyledonous plants, and nos or PinII terminators. Methods for obtaining and confirming promoter - gene - terminator constructs are also well known in the art.

В одном аспекте настоящего изобретения конструируют и создают синтетические последовательности ДНК. Эти синтетические последовательности имеют измененную нуклеотидную последовательность в сравнении с исходной последовательностью, но кодируют белки, которые, по существу, идентичны исходной последовательности.In one aspect of the present invention, synthetic DNA sequences are designed and created. These synthetic sequences have a modified nucleotide sequence compared to the original sequence, but encode proteins that are essentially identical to the original sequence.

В другом аспекте настоящего изобретения конструируют модифицированные варианты синтетических генов таким образом, чтобы полученный в результате пептид был нацелен на органеллу растения, такую как эндоплазматический ретикулум или апопласт. Из уровня техники известны последовательности пептидов, которые, как известно, приводят к нацеливанию гибридных белков на органеллу растения. Например, из уровня техники известно, что N-концевой участок белка, кодируемого геном кислой фосфатазы белого люпина Lupinus albus (GENBANK® ID GI: 14276838, Miller et al. (2001) Plant Physiology 127: 594-606), приводит к нацеливанию гетерологичных белков на эндоплазматический ретикулум. Если полученный в результате гибридный белок также содержит на С-конце последовательность для удержания в эндоплазматическом ретикулуме, содержащую с N-конца пептида лизин-аспарагиновую кислотуглутаминовую кислоту-лейцин (т.е. мотив KDEL, SEQ ID NO: 27), то гибридный белок будет нацелен на эндоплазматический ретикулум. Если в гибридном белке на С-конце отсутствует последовательность, нацеливающая на эндоплазматический ретикулум, белок будет нацелен на эндоплазматический ретикулум, но в конечном итоге будет связан в апопласте.In another aspect of the present invention, modified versions of synthetic genes are designed such that the resulting peptide targets a plant organelle, such as an endoplasmic reticulum or apoplast. Sequences of peptides are known from the prior art that are known to result in the targeting of fusion proteins to plant organelles. For example, it is known in the art that the N-terminal portion of a protein encoded by the white lupine acid phosphatase gene Lupinus albus (GENBANK® ID GI: 14276838, Miller et al. (2001) Plant Physiology 127: 594-606) leads to heterologous targeting proteins on the endoplasmic reticulum. If the resulting fusion protein also contains a sequence at the C-terminus for retention in the endoplasmic reticulum containing lysine-aspartic acid-glutamic acid-leucine from the N-terminus of the peptide (i.e., KDEL motif, SEQ ID NO: 27), then the fusion protein will target the endoplasmic reticulum. If there is no sequence in the fusion protein at the C-terminus that targets the endoplasmic reticulum, the protein will target the endoplasmic reticulum, but will eventually be bound in the apoplast.

Таким образом, данный ген кодирует гибридный белок, который содержит на N-конце тридцать одну аминокислоту из гена кислой фосфатазы белого люпина Lupinus albus (GENBANK® ID GI: 14276838, Miller et al., 2001, см. выше), слитую с N-концом аминокислотной последовательности настоящего изобретения, а также последовательность KDEL (SEQ ID NO: 27) на С-конце. Таким образом, предполагается, что полученный в результате белок нацелен на эндоплазматический ретикулум растения при экспрессии в растительной клетке.Thus, this gene encodes a fusion protein that contains at the N-terminus thirty-one amino acids from the white lupine acid phosphatase gene Lupinus albus (GENBANK® ID GI: 14276838, Miller et al., 2001, see above), fused to N- the end of the amino acid sequence of the present invention, as well as the KDEL sequence (SEQ ID NO: 27) at the C-terminus. Thus, it is assumed that the resulting protein targets the endoplasmic reticulum of the plant when expressed in the plant cell.

Кассеты для экспрессии в растениях, описанные выше, объединяют с подходящим для растения селектируемым маркером, чтобы облегчить отбор трансформированных клеток и тканей, и лигируют в векторы для трансформации растений. Они могут включать бинарные векторы для опосредованной Agrobacterium трансформации или простые плазмидные векторы для трансформации с использованием аэрозоля или биолистической трансформации.The plant expression cassettes described above are combined with a plant selectable marker to facilitate selection of transformed cells and tissues, and ligated into vectors for plant transformation. These may include binary vectors for Agrobacterium mediated transformation or simple plasmid vectors for transformation using aerosol or biolistic transformation.

Пример 5. Трансформация клеток маиса генами пестицидного белка, описанными в данном документе.Example 5. Transformation of maize cells with the pesticidal protein genes described herein.

- 23 033842- 23,033,842

Початки маиса лучше всего собирать через 8-12 суток после опыления. Зародыши выделяют из початков и при трансформации предпочтительно применяют зародыши размером 0,8-1,5 мм. Зародыши высаживают щитком вверх в подходящую среду для инкубации, такую как среда DN62A5S (3,98 г/л солей N6; 1 мл/л (1000х маточного раствора), витамины N6; 800 мг/л L-аспарагина; 100 мг/л миоинозита; 1,4 г/л L-пролина; 100 мг/л казаминовых кислот; 50 г/л сахарозы; 1 мл/л (маточного раствора с концентрацией 1 мг/мл) 2,4-D). Тем не менее, подходят среды и соли, отличные от DN62A5S и известные из уровня техники. Зародыши инкубируют в течение ночи при 25°С в темноте. Тем не менее, инкубация зародышей в течение ночи как таковая не является необходимой.Maize ears are best harvested 8-12 days after pollination. The embryos are isolated from the cobs and embryos 0.8-1.5 mm in size are preferably used during transformation. Embryos are planted upside down in a suitable incubation medium, such as DN62A5S medium (3.98 g / l N6 salts; 1 ml / l (1000x stock solution), vitamins N6; 800 mg / l L-asparagine; 100 mg / l myoinositis ; 1.4 g / l of L-proline; 100 mg / l of casamic acids; 50 g / l of sucrose; 1 ml / l (stock solution with a concentration of 1 mg / ml) 2,4-D). However, media and salts other than DN62A5S and known in the art are suitable. The embryos are incubated overnight at 25 ° C in the dark. However, incubation of the embryos during the night as such is not necessary.

Полученные в результате эксплантаты переносят в ячейки сетки (30-40 на чашку), переносят на осмотическую среду примерно на 30-45 минут, затем переносят на чашку для воздействия пучка (см., например, РСТ публикацию № WO/0138514 и патент США № 5240842).The resulting explants are transferred to mesh cells (30-40 per dish), transferred to the osmotic medium for about 30-45 minutes, then transferred to the dish beam (see, for example, PCT Publication No. WO / 0138514 and US Patent No. 5240842).

ДНК-конструкты, сконструированные для экспрессии генов согласно настоящему изобретению в растительных клетках, попадают за счет ускорения в растительную ткань с применением ускорителя на основе пучка аэрозоля, с применением условий, которые, по существу, описаны в РСТ публикации № WO/0138514. После воздействия пучка зародыши инкубируют в течение примерно 30 мин на осмотической среде и помещают в инкубационную среду на ночь при 25°С в темноте. Во избежание излишнего повреждения эксплантов, подвергнутых воздействию пучка, их инкубируют в течение по меньшей мере 24 ч до переноса в среду для восстановления. Зародыши затем распределяют в среде на период восстановления длительностью примерно 5 суток при 25°С в темноте, затем переносят на селективную среду. Эксплантаты инкубируют в селективной среде в течение периода длительностью до восьми недель в зависимости от природы и характеристик конкретного используемого метода отбора. После периода отбора полученный в результате каллюс переносят на среду для созревания зародышей и культивируют до тех пор, пока не наблюдается образование зрелых соматических зародышей. Полученные в результате зрелые соматические зародыши затем помещают в условия с низким уровнем освещенности и инициируют процесс регенерации с помощью способов, известных из уровня техники. Полученным в результате побегам дают возможность укорениться на среде для укоренения, а полученные в результате растения переносят в горшки для рассады и размножают как трансгенные растения.DNA constructs designed for expression of the genes of the present invention in plant cells are obtained by acceleration into plant tissue using an aerosol beam accelerator, using conditions that are essentially described in PCT publication No. WO / 0138514. After exposure to the beam, the embryos are incubated for about 30 minutes in an osmotic medium and placed in an incubation medium overnight at 25 ° C in the dark. To avoid excessive damage to the explants exposed to the beam, they are incubated for at least 24 hours before being transferred to the recovery medium. The embryos are then distributed in the medium for a recovery period of approximately 5 days at 25 ° C. in the dark, then transferred to a selective medium. Explants are incubated in selective medium for a period of up to eight weeks, depending on the nature and characteristics of the particular selection method used. After the selection period, the resulting callus is transferred to the embryo maturation medium and cultured until the formation of mature somatic embryos is observed. The resulting mature somatic embryos are then placed under low light conditions and the regeneration process is initiated using methods known in the art. The resulting shoots are allowed to take root on the rooting medium, and the resulting plants are transferred to seedling pots and propagated as transgenic plants.

МатериалыMaterials

Среда DN62A5SMedium DN62A5S

Компоненты Components На литр Per liter Источник A source Смесь основных солей N6 по Chu (номер продукта С 416) A mixture of basic salts N6 Chu (product number C 416) 3,98 г/л 3.98 g / l Phytotechnology Labs Phytotechnology labs Раствор витаминов N6 по Chu (продукт № С 149) Chu Vitamin N6 Solution (Product No. C 149) 1 мл/л (1000х маточного раствора) 1 ml / l (1000x stock solution) Phytotechnology Labs Phytotechnology labs L-аспарагин L-asparagine 800 мг/л 800 mg / l Phytotechnology Labs Phytotechnology labs миоинозит myoinositis 100 мг/л 100 mg / l Sigma Sigma L-пролин L-proline 1,4 г/л 1.4 g / l Phytotechnology Labs Phytotechnology labs казаминовые кислоты casamic acids 100 мг/л 100 mg / l Fisher Scientific Fisher scientific сахароза sucrose 50 г/л 50 g / l Phytotechnology Labs Phytotechnology labs 2,4-D (номер продукта D- 7299) 2,4-D (product number D- 7299) 1 мл/л (маточный раствор с концентрацией 1 мг/мл) 1 ml / l (stock solution with a concentration of 1 mg / ml) Sigma Sigma

рН раствора доводят до рН 5,8 с помощью 1N KOH/1N KCl, добавляют Gelrite (Sigma) в концентрации до 3 г/л и среду автоклавируют. После охлаждения до 50°С добавляют 2 мл/л маточного раствора нитрата серебра с концентрацией 5 мг/мл (Phytotechnology Labs).The pH of the solution was adjusted to pH 5.8 with 1N KOH / 1N KCl, Gelrite (Sigma) was added at a concentration of 3 g / L and the medium was autoclaved. After cooling to 50 ° C., 2 ml / l of a stock solution of silver nitrate with a concentration of 5 mg / ml is added (Phytotechnology Labs).

Пример 6. Трансформация генами согласно настоящему изобретению растительных клеток путем опосредованной Agrobacterium трансформации.Example 6. Gene transformation according to the present invention of plant cells by Agrobacterium mediated transformation.

Початки лучше всего собирать через 8-12 суток после опыления. Зародыши выделяют из початков и при трансформации предпочтительно применяют зародыши размером 0,8-1,5 мм. Зародыши высаживают щитком вверх в подходящую среду для инкубации и инкубируют в течение ночи при 25°С в темноте. Тем не менее, инкубация зародышей в течение ночи как таковая не является необходимой. Зародыши приводят в контакт со штаммом Agrobacterium, содержащим векторы, подходящие для опосредованного Ti-плазмидой переноса, в течение примерно 5-10 минут и затем помещают в среду для совместного культивирования примерно на 3 суток (25°С в темноте). После кокультивирования экспланты переносят в среду на период восстановления длительностью примерно пять суток (при 25°С в темноте). Экспланты инкубируют в селективной среде в течение периода длительностью восемь недель в зависимости от природы и характеристик конкретного используемого метода отбора. После периода отбора полученный в результате каллюс переносят среду для созревания зародыша и культивируют до тех пор, пока не наблюдается образование зрелых соматических зародышей. Полученные в результате зрелые соматические зародыши затем помещают в условия с низким уровнем освещенности и инициируют процесс регенерации, как известно из уровня техники.Ears are best harvested 8-12 days after pollination. The embryos are isolated from the cobs and embryos 0.8-1.5 mm in size are preferably used during transformation. The embryos are planted upside down in a suitable incubation medium and incubated overnight at 25 ° C in the dark. However, incubation of the embryos during the night as such is not necessary. The embryos are brought into contact with an Agrobacterium strain containing vectors suitable for Ti plasmid-mediated transfer for about 5-10 minutes and then placed in co-culture medium for about 3 days (25 ° C. in the dark). After cocultivation, the explants are transferred to the medium for a recovery period of approximately five days (at 25 ° C in the dark). Explants are incubated in selective medium for a period of eight weeks, depending on the nature and characteristics of the particular selection method used. After a selection period, the resulting callus is transferred to the embryo maturing medium and cultured until the formation of mature somatic embryos is observed. The resulting mature somatic embryos are then placed under low light conditions and initiate the regeneration process, as is known in the art.

Все публикации и заявки на патент, упомянутые в данном описании, свидетельствуют о квалификации специалистов в данной области техники, к которой принадлежит настоящее изобретения. Все публикации и заявки на патент включены в данный документ с помощью ссылки в той же степени, как если быAll publications and patent applications mentioned in this description indicate the qualifications of specialists in the art to which the present invention belongs. All publications and patent applications are incorporated herein by reference to the same extent as if

- 24 033842 подразумевалось, что каждая отдельная публикация или заявка на патент конкретно и отдельно включена с помощью ссылки.- 24,033,842, it was understood that each individual publication or patent application is specifically and separately incorporated by reference.

Хотя вышеизложенное изобретение было довольно подробно описано с целью иллюстрации, а также в качестве примера для ясности понимания, очевидно, что при практическом осуществлении можно вносить определенные изменения и модификации в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.Although the foregoing invention has been described in sufficient detail for the purpose of illustration, and also as an example for clarity of understanding, it is obvious that in practice, certain changes and modifications can be made within the scope of the attached claims.

Claims (23)

1. Молекула рекомбинантной нуклеиновой кислоты, которая содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий пестицидной активностью против чешуекрылого вредителя, выбранная из группы, состоящей из:1. A recombinant nucleic acid molecule that contains a nucleotide sequence encoding a protein having pesticidal activity against a lepidopteran pest, selected from the group consisting of: a) нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1;a) the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; b) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 5-10;b) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5-10; c) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 95% идентична последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 5-10.c) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 95% identical to the sequence selected from SEQ ID NO: 5-10. 2. Молекула рекомбинантной нуклеиновой кислоты по п.1, представляющая собой синтетическую последовательность, которая была сконструирована для экспрессии в растении.2. The recombinant nucleic acid molecule according to claim 1, which is a synthetic sequence that was designed for expression in a plant. 3. Молекула рекомбинантной нуклеиновой кислоты по п.1, функционально связанная с промотором, способным управлять экспрессией указанного белка в растительной клетке.3. The recombinant nucleic acid molecule according to claim 1, operably linked to a promoter capable of controlling the expression of said protein in a plant cell. 4. Вектор, содержащий молекулу рекомбинантной нуклеиновой кислоты по п.1.4. A vector containing the recombinant nucleic acid molecule according to claim 1. 5. Клетка-хозяин, которая содержит рекомбинантную нуклеиновую кислоту по п.1.5. A host cell that contains the recombinant nucleic acid according to claim 1. 6. Клетка-хозяин по п.5, которая представляет собой бактериальную клетку.6. The host cell according to claim 5, which is a bacterial cell. 7. Клетка-хозяин по п.5, которая представляет собой растительную клетку.7. The host cell according to claim 5, which is a plant cell. 8. Трансгенное растение, которое содержит клетку-хозяина по п.7, обладающее устойчивостью к вредителю отряда Lepidoptera.8. A transgenic plant that contains a host cell according to claim 7, which is resistant to the pest of the order Lepidoptera. 9. Трансгенное растение по п.8, выбранное из группы, состоящей из маиса, сорго, пшеницы, капусты, подсолнечника, помидора, крестоцветных, перцевых, картофеля, хлопчатника, риса, сои, сахарной свеклы, сахарного тростника, табака, ячменя и масличного рапса.9. The transgenic plant of claim 8, selected from the group consisting of maize, sorghum, wheat, cabbage, sunflower, tomato, cruciferous, pepper, potato, cotton, rice, soy, sugar beet, sugarcane, tobacco, barley and oilseed rapeseed. 10. Трансгенное семя, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по п.1.10. Transgenic seed containing a nucleic acid molecule according to claim 1. 11. Рекомбинантный полипептид, обладающий пестицидной активностью против чешуекрылого вредителя, выбранный из группы, состоящей из:11. Recombinant polypeptide having pesticidal activity against lepidopteran pest, selected from the group consisting of: a) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 510, иa) a polypeptide containing an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 510, and b) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 95% идентична последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 5-10.b) a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 95% identical to the sequence selected from SEQ ID NO: 5-10. 12. Композиция, содержащая полипептид по п.11, обладающая активностью против вредителя отряда Lepidoptera.12. The composition containing the polypeptide according to claim 11, having activity against the pest of the order Lepidoptera. 13. Композиция по п.12 в форме порошка, дуста, пеллеты, гранулы, аэрозоля, эмульсии и раствора, в том числе коллоида.13. The composition according to p. 12 in the form of a powder, dust, pellets, granules, aerosol, emulsion and solution, including colloid. 14. Композиция по п.12, полученная с помощью сушки, лиофилизации, гомогенизации, экстракции, фильтрации, центрифугирования, осаждения или концентрирования культуры бактериальных клеток.14. The composition according to item 12, obtained by drying, lyophilization, homogenization, extraction, filtration, centrifugation, sedimentation or concentration of a bacterial cell culture. 15. Композиция по п.12, содержащая массовую долю от примерно 1% до примерно 99% указанного полипептида.15. The composition according to item 12, containing a mass fraction of from about 1% to about 99% of the specified polypeptide. 16. Способ контроля популяции чешуекрылого вредителя, включающий приведение указанной популяции в контакт с пестицидно эффективным количеством полипептида по п.11.16. A method of controlling a population of Lepidoptera pest, comprising bringing the specified population into contact with a pesticidally effective amount of the polypeptide according to claim 11. 17. Способ уничтожения чешуекрылого вредителя, включающий приведение указанного вредителя в контакт с пестицидно эффективным количеством полипептида по п.11.17. A method of destroying a lepidopteran pest, comprising bringing said pest into contact with a pesticidally effective amount of a polypeptide according to claim 11. 18. Способ получения полипептида с пестицидной активностью, включающий культивирование клетки-хозяина по п.5 в условиях, обеспечивающих экспрессию молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей указанный полипептид.18. A method of producing a polypeptide with pesticidal activity, comprising culturing a host cell according to claim 5 under conditions providing expression of a nucleic acid molecule encoding the specified polypeptide. 19. Растение со стабильно встроенной в его геном молекулой нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, которая кодирует белок, обладающий пестицидной активностью против чешуекрылого вредителя, выбранной из группы, состоящей из:19. A plant with a nucleic acid molecule stably integrated in its genome containing a nucleotide sequence that encodes a protein having pesticidal activity against a lepidopteran pest selected from the group consisting of: a) нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1;a) the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; b) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 5-10, иb) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5-10, and c) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 95% идентична последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 5-10.c) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 95% identical to the sequence selected from SEQ ID NO: 5-10. 20. Клетка растения со стабильно встроенной в ее геном молекулой нуклеиновой кислоты, содер20. A plant cell with a nucleic acid molecule stably integrated in its genome containing - 25 033842 жащей нуклеотидную последовательность, которая кодирует белок, обладающий пестицидной активностью против чешуекрылого вредителя, выбранную из группы, состоящей из:- 25 033842 containing the nucleotide sequence that encodes a protein having pesticidal activity against lepidopteran pest selected from the group consisting of: a) нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1;a) the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; b) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 5-10, иb) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5-10, and c) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 95% идентична последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 5-10.c) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 95% identical to the sequence selected from SEQ ID NO: 5-10. 21. Способ защиты растения от вредителя, включающий экспрессию в растении или его клетке молекулы нуклеиновой кислоты, которая кодирует полипептид, обладающий пестицидной активностью против чешуекрылого вредителя, имеющей нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из:21. A method of protecting a plant from a pest, comprising expressing a nucleic acid molecule in a plant or its cell that encodes a polypeptide having pesticidal activity against a lepidopteran pest having a nucleotide sequence selected from the group consisting of: a) нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1;a) the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; b) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 5-10, иb) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5-10, and c) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 95% идентична последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 5-10.c) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 95% identical to the sequence selected from SEQ ID NO: 5-10. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что указанное растение продуцирует полипептид, обладающий пестицидной активностью против чешуекрылого, полужесткокрылого, жесткокрылого вредителя, вредителя-нематоды или двукрылого вредителя.22. The method according to p. 21, characterized in that said plant produces a polypeptide having pesticidal activity against Lepidoptera, Hemoptera, Coleoptera, and nematodes or diptera. 23. Способ повышения урожайности растения, включающий выращивание в поле растения или его семени со стабильно встроенной в его геном молекулы нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, которая кодирует белок, обладающий пестицидной активностью, выбранную из группы, состоящей из:23. A method of increasing the yield of a plant, including growing in the field of a plant or its seed with a nucleic acid molecule stably integrated in its genome containing a nucleotide sequence that encodes a protein having pesticidal activity selected from the group consisting of: a) нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1;a) the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; b) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 5-10, иb) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 5-10, and c) нуклеотидной последовательности, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 95% идентична последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 5-10, причем указанное поле заражено вредителем, относительно которого указанный полипептид проявляет пестицидную активность.c) a nucleotide sequence that encodes a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 95% identical to the sequence selected from SEQ ID NO: 5-10, wherein said field is infected by a pest with respect to which said polypeptide exhibits pesticidal activity. Евразийская патентная организация, ЕАПВEurasian Patent Organization, EAPO Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2
EA201691192A 2013-12-09 2014-12-08 Axmi477, Axmi482, Axmi486 AND Axmi525 TOXIN GENES AND METHODS FOR THEIR USE EA033842B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361913911P 2013-12-09 2013-12-09
US201361913905P 2013-12-09 2013-12-09
PCT/US2014/068989 WO2015088937A2 (en) 2013-12-09 2014-12-08 Axmi477, axmi482, axmi486 and axmi525 toxin genes and methods for their use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691192A1 EA201691192A1 (en) 2016-10-31
EA033842B1 true EA033842B1 (en) 2019-12-02

Family

ID=52463117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691192A EA033842B1 (en) 2013-12-09 2014-12-08 Axmi477, Axmi482, Axmi486 AND Axmi525 TOXIN GENES AND METHODS FOR THEIR USE

Country Status (14)

Country Link
US (3) US10093946B2 (en)
EP (3) EP3080277B1 (en)
JP (4) JP6518668B2 (en)
KR (3) KR20210135637A (en)
CN (2) CN111560385B (en)
AU (3) AU2014364119C1 (en)
BR (3) BR122021024287B1 (en)
CA (2) CA2931259C (en)
EA (1) EA033842B1 (en)
ES (1) ES2874901T3 (en)
MX (3) MX367958B (en)
UA (2) UA120843C2 (en)
UY (1) UY35866A (en)
WO (1) WO2015088937A2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112017012495A2 (en) 2014-12-12 2018-04-10 Syngenta Participations Ag compositions and methods for plant pest control
CA3043493A1 (en) 2016-11-23 2018-05-31 BASF Agricultural Solutions Seed US LLC Axmi669 and axmi991 toxin genes and methods for their use
EP3802521A1 (en) 2018-06-04 2021-04-14 Bayer Aktiengesellschaft Herbicidally active bicyclic benzoylpyrazoles
WO2021076452A1 (en) * 2019-10-14 2021-04-22 BASF Agricultural Solutions Seed US LLC Novel insect resistant genes and methods of use
MX2022004465A (en) * 2019-10-14 2022-07-21 BASF Agricultural Solutions Seed US LLC Novel insect resistant genes and methods of use.
UY39090A (en) * 2020-02-21 2021-08-31 BASF Agricultural Solutions Seed US LLC TOXIN GENE AND METHODS FOR ITS USE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5380831A (en) * 1986-04-04 1995-01-10 Mycogen Plant Science, Inc. Synthetic insecticidal crystal protein gene
US20060156432A1 (en) * 2002-03-22 2006-07-13 Greta Arnaut Insecticidal proteins derived from Bacillus thuringiensis
WO2011014749A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Athenix Corp. Axmi-192 family of pesticidal genes and methods for their use
WO2013134734A2 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Vestaron Corporation Toxic peptide production, peptide expression in plants and combinations of cysteine rich peptides

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1506602A (en) 1922-05-17 1924-08-26 Nichols Henry Vehicle wheel
US4196265A (en) 1977-06-15 1980-04-01 The Wistar Institute Method of producing antibodies
US4945050A (en) 1984-11-13 1990-07-31 Cornell Research Foundation, Inc. Method for transporting substances into living cells and tissues and apparatus therefor
EP0192319B1 (en) 1985-01-22 1992-07-15 Mycogen Corporation Cellular encapsulation of biological pesticides
US5039523A (en) 1988-10-27 1991-08-13 Mycogen Corporation Novel Bacillus thuringiensis isolate denoted B.t. PS81F, active against lepidopteran pests, and a gene encoding a lepidopteran-active toxin
US5240842A (en) 1989-07-11 1993-08-31 Biotechnology Research And Development Corporation Aerosol beam microinjector
AU642889B2 (en) 1989-07-11 1993-11-04 Biotechnology Research And Development Corporation Aerosol beam microinjector
CA2051562C (en) 1990-10-12 2003-12-02 Jewel M. Payne Bacillus thuringiensis isolates active against dipteran pests
TW261517B (en) 1991-11-29 1995-11-01 Mitsubishi Shozi Kk
US5743477A (en) 1992-08-27 1998-04-28 Dowelanco Insecticidal proteins and method for plant protection
US5837458A (en) 1994-02-17 1998-11-17 Maxygen, Inc. Methods and compositions for cellular and metabolic engineering
US5605793A (en) 1994-02-17 1997-02-25 Affymax Technologies N.V. Methods for in vitro recombination
US6468523B1 (en) 1998-11-02 2002-10-22 Monsanto Technology Llc Polypeptide compositions toxic to diabrotic insects, and methods of use
US6938976B2 (en) 1999-06-16 2005-09-06 Eastman Kodak Company Printer and method therefor adapted to sense data uniquely associated with a consumable loaded into the printer
EP1250447B1 (en) 1999-11-29 2011-12-21 Midwest Oilseeds, Inc. Methods, media and apparatus for the introduction of molecules into plant cells and bacteria using aerosol beams
US7629504B2 (en) * 2003-12-22 2009-12-08 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Bacillus thuringiensis cry9 nucleic acids
NZ573398A (en) * 2006-06-14 2011-11-25 Athenix Corp Axmi-031, axmi-039, axmi-040 and axmi-049, a family of delta-endotoxin genes and methods for their use
EP2041163A2 (en) * 2006-06-15 2009-04-01 Athenix Corporation A family of pesticidal proteins and methods for their use
WO2009049045A1 (en) 2007-10-09 2009-04-16 Athenix Corporation Computational methods for synthetic gene design
CN110734919A (en) * 2008-07-02 2020-01-31 阿森尼克斯公司 Insecticidal proteins of AXMI-IL5, AXMI-113, AXMI-005, AXMI-163, and AXMI-184: VIP3A and methods of use thereof
US8084416B2 (en) * 2008-12-23 2011-12-27 Athenix Corp. AXMI-150 delta-endotoxin gene and methods for its use
BRPI1008740A8 (en) * 2009-02-27 2022-07-05 Athenix Corp PESTICIDES PROTEINS AND METHODS FOR THEIR USE.
WO2011103247A2 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 Athenix Corp. Axmi218, axmi219, axmi220, axmi226, axmi227, axmi228, axmi229, axmi230, and axmi231 delta-endotoxin genes and methods for their use
US9000261B2 (en) * 2011-01-24 2015-04-07 Pioneer Hi Bred International Inc Bacillus thuringiensis gene with lepidopteran activity
US9392598B2 (en) 2012-03-09 2016-07-12 Qualcomm Incorporated Method and system for communicating between small cells using over-the-air transmissions
CN112175094A (en) * 2014-10-16 2021-01-05 孟山都技术有限公司 Novel chimeric insecticidal proteins toxic or inhibitory to lepidopteran pests

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5380831A (en) * 1986-04-04 1995-01-10 Mycogen Plant Science, Inc. Synthetic insecticidal crystal protein gene
US20060156432A1 (en) * 2002-03-22 2006-07-13 Greta Arnaut Insecticidal proteins derived from Bacillus thuringiensis
WO2011014749A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Athenix Corp. Axmi-192 family of pesticidal genes and methods for their use
WO2013134734A2 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Vestaron Corporation Toxic peptide production, peptide expression in plants and combinations of cysteine rich peptides

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE Geneseq [online] 12 September 2013 (2013-09-12), KENNEDY R M, TEDFORD W, HENDRICKSON C, VENABLE R, FOUNE C, MCINTYRE J, CARLSON A, BAO L: "B. thuringiensis B-SC5 PIP protein, SEQ 504.", XP002738878, retrieved from EBI *
DATABASE Geneseq [online] 23 June 2005 (2005-06-23), FLANNAGAN R D, ABAD A R: "Bacillus thuringiensis Cry9 protein, cry9ba1, SEQ ID NO: 21.", XP002738879, retrieved from EBI *
SARVJEET KAUR: "Molecular approaches for identification and construction of novel insecticidal genes for crop protection", WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DO, vol. 22, no. 3, 1 March 2006 (2006-03-01), Do, pages 233 - 253, XP019271780, ISSN: 1573-0972 *
W. YE, L. ZHU, Y. LIU, N. CRICKMORE, D. PENG, L. RUAN, M. SUN: "Mining New Crystal Protein Genes from Bacillus thuringiensis on the Basis of Mixed Plasmid-Enriched Genome Sequencing and a Computational Pipeline", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, AMERICAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY., vol. 78, no. 14, 15 July 2012 (2012-07-15), pages 4795 - 4801, XP055173468, ISSN: 00992240, DOI: 10.1128/AEM.00340-12 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201691192A1 (en) 2016-10-31
CN111560385B (en) 2023-11-28
CA2931259C (en) 2023-11-21
AU2021201939A1 (en) 2021-04-29
CN111560385A (en) 2020-08-21
AU2014364119A1 (en) 2016-07-14
JP6518668B2 (en) 2019-05-22
US10093946B2 (en) 2018-10-09
MX2019010451A (en) 2019-11-21
UY35866A (en) 2015-07-31
MX367958B (en) 2019-09-12
MX2021000709A (en) 2021-03-25
ES2874901T3 (en) 2021-11-05
BR122021024287B1 (en) 2022-10-11
BR112016012643B1 (en) 2022-10-11
CN106164274B (en) 2020-03-13
AU2014364119B2 (en) 2021-01-21
AU2023248098A1 (en) 2023-11-02
JP2021072796A (en) 2021-05-13
CA2931259A1 (en) 2015-06-18
EP3080277A2 (en) 2016-10-19
AU2014364119C1 (en) 2021-05-27
BR122021024293B1 (en) 2022-10-11
WO2015088937A2 (en) 2015-06-18
KR20160094985A (en) 2016-08-10
US20160311865A1 (en) 2016-10-27
BR112016012643A2 (en) 2018-07-31
JP2017504310A (en) 2017-02-09
CA3172737A1 (en) 2015-06-18
WO2015088937A8 (en) 2016-10-13
CN106164274A (en) 2016-11-23
EP3800259A1 (en) 2021-04-07
EP3080277B1 (en) 2021-03-03
UA122475C2 (en) 2020-11-10
US11174296B2 (en) 2021-11-16
EP4095249A1 (en) 2022-11-30
US11767350B2 (en) 2023-09-26
KR20210135638A (en) 2021-11-15
WO2015088937A3 (en) 2015-09-03
MX2016007344A (en) 2016-09-13
EP3800259B1 (en) 2024-03-20
KR20210135637A (en) 2021-11-15
JP2021072797A (en) 2021-05-13
AU2021201939B2 (en) 2023-07-13
JP2019141078A (en) 2019-08-29
UA120843C2 (en) 2020-02-25
US20210371473A1 (en) 2021-12-02
JP6888044B2 (en) 2021-06-16
US20180371032A1 (en) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10927387B2 (en) Pesticidal proteins and methods for their use
CA2754845A1 (en) Axmi-030 insecticidal protein from bacillus thuringiensis and methods for use
US10647996B2 (en) AXMI115 variant insecticidal gene and methods for its use
US11767350B2 (en) AXMI477, AXMI482, AXMI486 and AXMI525 toxin genes and methods for their use
CA2844355A1 (en) Pesticidal gene with pesticidal activity against western corn rootworm and method for its use
EP2822961B1 (en) Bacillus thuringiensis toxin gene axmi335 and methods for its use
EP2666866A2 (en) Methods and compositions for controlling plant pests
EP3030572B1 (en) Axmi440 toxin gene and methods for its use
CA2916402A1 (en) Axmi422 toxin gene and methods for its use
RU2706488C2 (en) Toxin axmi277 against nematodes and methods for use thereof
EA042693B1 (en) AXMI477, AXMI482, AXMI486 AND AXMI525 TOXIN GENES AND METHODS OF THEIR APPLICATION

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment